JP3749168B2 - Sewing machine needle bar drive - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に工業用ミシンにおいて、運転中に針棒を上死点で停止させるジャンプ機構を備えた針棒駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、特許2752482号公報にジャンプ機構を備えた針棒駆動装置が提案されている。この従来装置は、図9及び図10に示すように、針棒71と平行な案内軸72を備え、案内軸72にコ字形の昇降体73と針棒駆動部材74とが支持されている。ミシンの上軸75には針棒駆動カム76が固定され、このカム76によりクランク機構77を介し昇降体73及び針棒駆動部材74が一体に昇降される。針棒駆動部材74には針棒抱き78のピン79に係合する係合部80が突設され、針棒駆動部材74の昇降に伴い針棒71及び針(図示略)が駆動される。
【0003】
ジャンプ機構82は、上軸75に固定されたジャンプカム83と、ジャンプカム83に係合するカムフォロア84を備えた入力レバー85と、針棒駆動部材74の押圧面86に係合するローラ87を備えた出力レバー88と、出力レバー88を入力レバー85に連動可能に結合するクラッチ機能を備えたソレノイド89とから構成されている。出力レバー88はソレノイド89のプランジャ90と同心の水平軸91に回動可能に支持され、入力レバー85は水平ピン92により出力レバー88の中間部に回動可能に連結されている。
【0004】
目飛び等に際しジャンプ信号が出力されたときには、ソレノイド89が励磁され、プランジャ90が入力レバー85の突端部93に係止され、出力レバー88が入力レバー85にプランジャ90の水平軸線周りで連動可能に結合される。そして、針棒71が上死点より下側に位置するタイミングで、針棒駆動部材74がローラ87により案内軸72の周りで回動され、針棒71が上死点で停止するタイミングで、係合部80がピン79から退避され、昇降体73から針棒71への動力伝達が遮断される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の針棒駆動装置によれば、ジャンプカム83を用いて針棒駆動部材74を制御するため、針棒71の上下運動をその上死点で正確にキャンセルすることができる。しかし、出力レバー88を水平軸線周りで回動して、ローラ87を垂直面内で円運動させるので、針棒駆動部材74の動力受入点が上下に変化する。このため、針棒駆動部材74の押圧面86を上下に長く形成する必要があり、針棒駆動部材74及びこれを支持する昇降体73が大型化する。従って、これらの昇降部材がミシンヘッドの内部に大きなスペースを占有するばかりでなく、昇降部材の慣性質量が増し、摺動面積も大きくなり、高速運転時の安定性が低下するという問題点があった。
【0006】
本発明の目的は、上記課題を解決し、昇降体及び針棒駆動部材を小型軽量化して、ミシンヘッド内部の占有スペースを縮小でき、高速運転時の安定性を高めることができるミシンの針棒駆動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明によるミシンの針棒駆動装置は、針棒と平行に立設された案内軸と、案内軸に支持された昇降体と、昇降体に水平面内で回動可能に取り付けられた針棒駆動部材と、ミシンの上軸の動力を昇降体に伝達する動力伝達機構と、昇降体から針棒への動力伝達を遮断するジャンプ機構とを備え、ジャンプ機構を、上軸に固定されたジャンプカムと、ジャンプカムにより垂直軸線の周りで回動される入力レバーと、入力レバーと同じ軸線の周りで回動可能に設けられた中間レバーと、ジャンプ信号に応答し中間レバーを入力レバーに連動可能に結合するクラッチ手段と、クラッチ手段の結合動作時に中間レバーにより水平面内で回動される出力レバーとから構成し、出力レバーに針棒駆動部材を針棒から退避した位置に回動する駆動部を設けたことを特徴とする。
【0008】
ここで、動力伝達機構は、特定の機構に限定されず、例えば、カム、クランク、リンク、ギヤ、ベルト、チェーン等、各種の動力伝達部材を適宜に組み合わせて構成することができる。クラッチ手段は、特定の手段に限定されず、例えば、ソレノイド、エアシリンダ、モータ等、ミシンの制御装置により電気的に制御可能なアクチュエータを用いて構成することができる。出力レバーの駆動部は、特定の形状に限定されないが、駆動部に針棒駆動部材を退避させる機能と、退避位置の針棒駆動部材を昇降案内する機能とを兼備させるために、駆動部を昇降体のストロークに相当する長さで上下に長く形成するのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を工業用刺繍ミシンの針棒駆動装置に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3に示すように、ミシンヘッドのフレーム1の下端には軸受メタル2を介して回転盤3が水平面内で回転可能に組み付けられ、回転盤3に複数本の針棒4と布押え棒5とが垂直に支持されている。針棒4の上端には針棒頭6が固定され、針棒4の下端には針7が止着され、布押え棒5の下端に布押え足8が固着されている。そして、回転盤3は周知の針棒切換機構によって駆動され、1本の針棒4がミシンベッドの針穴(図示略)と対応する縫製位置に割り出される。
【0010】
針棒4の後側(図1の右側)において、軸受メタル2には案内軸10が針棒4と平行に立設され、案内軸10に昇降体11が支持されている。昇降体11の下端部には取付片12が針棒4側へ突設され、取付片12に針棒駆動部材13が垂直ピン14により水平面内で回動可能に取り付けられている。針棒駆動部材13は硬質樹脂で薄く形成され、外周面に受動片15と押圧片16と当接片17(図3参照)とが放射状に突設されている。受動片15と昇降体11との間には、針棒駆動部材13を針棒4と係合する位置へ付勢するスプリング18が介装され、この係合位置において、当接片17が昇降体11のストッパ19に当接し、押圧片16が針棒頭6の切欠20に嵌入するようになっている。
【0011】
案内軸10の後側において、ヘッドフレーム1には刺繍ミシンの上軸22が水平に貫通され、上軸22に針棒駆動カム23が固定されている。針棒駆動カム23にクランクロッド24のリング部25が嵌着され、クランクロッド24の下端は駆動レバー26の中間部に枢着されている。駆動レバー26の後端はフレーム1の固定軸27に支持され、駆動レバー26の前端はリンク28を介し昇降体11に連結されている。そして、針棒駆動カム23、クランクロッド24、駆動レバー26及びリンク28により、上軸22の動力を昇降体11に伝達する動力伝達機構29が構成されている。
【0012】
次に、昇降体11から針棒4への動力伝達を遮断するジャンプ機構31について説明する。図2〜図6に示すように、上軸22にはジャンプカム32が固定され、フレーム1には基板33が水平に設けられている。基板33の前端には針棒4を上死点に停止させるストッパ34が取り付けられ、基板33の後端には筒形の縦軸35が垂直に固定されている。縦軸35には入力レバー36が水平に支持され、その先端にカムフォロア37が取着され、基端のボス部38に係止片39が突設されている。カムフォロア37はスプリング40によりジャンプカム32の端面に押し付けられ、そのカム形状に従い入力レバー36が縦軸35の垂直軸線周りで回動される。
【0013】
入力レバー36の上方において、基板33にはブラケット42を介し吸引型のソレノイド43が設置され、そのプランジャ44にカップリング45を介しロッド46が結合されている。ロッド46は縦軸35に貫通され、圧縮バネ47により下方へ付勢されている。ロッド46の下端にはアーム48が固定され、アーム48にピン49が立設されている。アーム48と入力レバー36との間において、縦軸35には中間レバー50が入力レバー36と同じ軸線の周りで回動可能に組み付けられている。中間レバー50のボス部51には縦穴52が貫設され、この縦穴52にピン49が下側から挿入されている。
【0014】
そして、ソレノイド43によりクラッチ手段が構成され、ジャンプ信号に応答しソレノイド43が励磁されたときには、プランジャ44によりロッド46、アーム48及びピン49が引き上げられ、ピン49の上端が中間レバー50のボス部51より上方へ突出して入力レバー36の係止片39に係合し(図6参照)、中間レバー50が入力レバー36に連動可能に結合される。また、通常の縫製時には、ソレノイド43が消磁され、圧縮バネ47によりアーム48が押し下げられ、ピン49の上端が中間レバー50の縦穴52に没入して係止片39から解離され(図4参照)、入力レバー36から中間レバー50への動力伝達が遮断される。
【0015】
中間レバー50は平面L字形に形成され、長辺部の先端に連結ローラ54が取着され、短辺部の先端にバネ掛け55が設けられている。基板33の下面には中間レバー50を挟む位置にストッパ56とバネ受け57とが固定され、バネ受け57とバネ掛け55との間に、中間レバー50をストッパ56側へ付勢する引張バネ58が張設されている。従って、ソレノイド43の励磁時には、引張りバネ58の付勢力によりピン49の上端部が係止片39に当接した状態で、中間レバー50が入力レバー36と一体に往復回動される。
【0016】
中間レバー50と針棒駆動部材13との間において、基板33には垂直軸60により出力レバー61が中間部にて水平に支持されている。出力レバー61の後端には切欠部62が形成され、前端には駆動部63が下方へ垂設されている。切欠部62には中間レバー50の連結ローラ54が嵌合され、ソレノイド43の励磁時に、中間レバー50により出力レバー61が水平面内で回動される。駆動部63はピン状部材により昇降体11のストロークに相当する長さで上下に長く形成され、出力レバー61の一方向(図3及び図5の時計方向)への回動に伴って受動片15に係合し、押圧片16を針棒頭6の切欠20から側方へ脱出させ、針棒駆動部材13を針棒4から退避した位置に回動するように構成されている。
【0017】
上記構成の針棒駆動装置において、回転盤3により1本の針棒4が縫製位置に割り出されると、その針棒頭6の切欠20に針棒駆動部材13の押圧片16が嵌入される。そして、上軸22により動力伝達機構29を介して昇降体11及び針棒駆動部材13が駆動され、針棒駆動部材13により針棒4及び布押え棒5が上下に駆動される。このとき、ジャンプカム32により入力レバー36は回動されるが、ソレノイド43が消磁されているため、入力レバー36から中間レバー50への動力伝達が遮断され、中間レバー50が引張バネ58によりストッパ56に保持され、出力レバー61が停止し、駆動部63が受動片15から離間した位置に保持されている(図3参照)。
【0018】
縫製途中の目飛び等に際して、ミシンの制御装置からジャンプ信号が出力されると、ソレノイド43が励磁され、プランジャ44によりピン49が引き上げられ、ピン49の上端が入力レバー36の係止片39に係合し、中間レバー50が入力レバー36に結合される。そして、ジャンプカム32のカム形状に従い、入力レバー36、中間レバー50及び出力レバー61が連動して回動され、針棒4の上死点において、駆動部63によって針棒駆動部材13が針棒4から退避される。これにより、昇降体11から針棒4への動力伝達が遮断され、針棒4が上死点で停止した状態で、昇降体11及び針棒駆動部材13が下降される。
【0019】
昇降体11の下降から上昇端直前までの区間は、カムフォロア37がジャンプカム32の高所32a(図5参照)に係合し、針棒駆動部材13が駆動部63により退避位置に保持され、かつ駆動部63に沿って昇降案内される。そして、昇降体11が上昇端の直前に達すると、カムフォロア37がジャンプカム32の低所32b(図3参照)に係合し、中間レバー50及び出力レバー61が引張バネ58により復帰され、針棒駆動部材13がスプリング18により復帰され、昇降体11の上昇端で針棒4に係合する。これ以降、ジャンプ信号が消滅すれば、針棒駆動部材13が係合位置に保持され、ジャンプ信号が継続すれば、昇降体11が下降する直前に針棒駆動部材13が針棒4から再び退避される。
【0020】
この実施形態の針棒駆動装置によれば、ジャンプカム32を用いて針棒駆動部材13を制御するため、針棒4の上下運動をその上死点で正確にキャンセルし、かつ復旧することができる。また、入力レバー36、中間レバー50及び出力レバー61が共に垂直軸線の周りで回動して、駆動部63を水平面内で円運動させるので、針棒駆動部材13の動力受入点が上下方向に変化しない。このため、針棒駆動部材13を薄く形成でき、これを支持する昇降体11を小型軽量に形成できる。従って、これらの昇降部材がミシンヘッドの内部に占有するスペースを縮小できるとともに、昇降部材の慣性質量を軽減し、かつ摺動面積を小さくして、高速運転時の安定性を高めることができる。
【0021】
図7及び図8はジャンプ機構の別の実施形態を示すものである。このジャンプ機構31においては、クラッチ手段として押出型のソレノイド64が用いられている。ソレノイド64のプランジャ65には、上限位置を決めるストッパ59とOリング53とが設けられている。ロッド46は圧縮バネ47により上方へ付勢され、上端がプランジャ65に押し付けられている。中間レバー50のボス部51には一対の支持片66が突設され、支持片66にアーム67が水平ピン68により揺動可能に支持されている。アーム67はその前端がロッド46の下端に当接するようにスプリング69によって付勢され、入力レバー36にアーム67の後端を係止する係止片70が下方へ突設されている。
【0022】
そして、ジャンプ信号に応答しソレノイド64が励磁されたときには、押圧ピン59によりロッド46が押し下げられ、ロッド46の下端によりアーム67が揺動され、アーム67の後端が係止片70に係合し、中間レバー50が入力レバー36に連動可能に結合される。また、通常の縫製時には、ソレノイド64が消磁され、圧縮バネ47によりロッド46が引き上げられ、スプリング69によってアーム67の後端が係止片70から解離され、入力レバー36から中間レバー50への動力伝達が遮断される。その他の構成及び作用効果は前記実施形態と同様である。
【0023】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)針棒駆動部材13の押圧片16が針棒頭6の切欠20にルーズに嵌入するように、切欠20の上下寸法又は押圧片16の厚さを適宜に変更すること。
(2)前記実施形態とは逆に、針棒頭6に突起を設け、突起が嵌入する切欠を針棒駆動部材13に形成すること。
(3)出力レバー61の駆動部63を短く形成し、退避位置の針棒駆動部材13を駆動部63とは別のガイド部材で昇降案内すること。
(4)本発明を本縫いミシンや環縫いミシン等、刺繍ミシン以外の各種ミシンに適用すること。
【0024】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明に係る針棒駆動装置によれば、昇降体及び針棒駆動部材を小型軽量化して、ミシンヘッド内部の占有スペースを縮小でき、高速運転時の安定性を高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る針棒駆動装置の一実施形態を示すミシンヘッドの断面図である。
【図2】同装置のジャンプ機構を示す立面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】図3のB−B線断面図である。
【図5】ジャンプ機構の作用を示す断面図である。
【図6】図5のC−C線断面図である。
【図7】ジャンプ機構の別の実施形態を示す断面図である。
【図8】図7のD−D線断面図である。
【図9】従来の針棒駆動装置を示す立面図である。
【図10】図9のE−E線断面図である。
【符号の説明】
1 フレーム
4 針棒
6 針棒頭
10 案内軸
11 昇降体
13 針棒駆動部材
14 垂直ピン
22 上軸
23 針棒駆動カム
29 動力伝達機構
31 ジャンプ機構
32 ジャンプカム
35 縦軸
36 入力レバー
37 カムフォロア
39 係止片
43 ソレノイド
49 ピン
50 中間レバー
54 連結ローラ
60 垂直軸
61 出力レバー
63 駆動部
64 ソレノイド
67 アーム
70 係止片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a needle bar drive device provided with a jump mechanism for stopping a needle bar at the top dead center during operation mainly in an industrial sewing machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a needle bar drive device having a jump mechanism has been proposed in Japanese Patent No. 2752482. As shown in FIGS. 9 and 10, this conventional apparatus includes a
[0003]
The
[0004]
When a jump signal is output at the time of skipping or the like, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional needle bar drive device, since the needle
[0006]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, reduce the size and weight of the lifting body and needle bar drive member, reduce the occupied space inside the sewing head, and improve the stability during high-speed operation. It is to provide a driving device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a needle bar drive device for a sewing machine according to the present invention includes a guide shaft erected in parallel with the needle bar, a lifting body supported by the guide shaft, and a lifting body that rotates in a horizontal plane. A needle bar drive member that is movably attached, a power transmission mechanism that transmits the power of the upper shaft of the sewing machine to the lifting body, and a jump mechanism that blocks power transmission from the lifting body to the needle bar. Responding to a jump signal, a jump cam fixed to the upper shaft, an input lever rotated around the vertical axis by the jump cam, an intermediate lever provided to be rotatable around the same axis as the input lever And an output lever that is rotated in a horizontal plane by the intermediate lever during the coupling operation of the clutch means, and a needle bar drive member is connected to the output lever from the needle bar. Evacuated Characterized in that a drive unit which rotates location.
[0008]
Here, the power transmission mechanism is not limited to a specific mechanism, and may be configured by appropriately combining various power transmission members such as a cam, a crank, a link, a gear, a belt, and a chain. The clutch means is not limited to a specific means, and can be configured using an actuator that can be electrically controlled by a control device of the sewing machine, such as a solenoid, an air cylinder, or a motor. The drive unit of the output lever is not limited to a specific shape, but in order to combine the function of retracting the needle bar drive member with the drive unit and the function of raising and lowering the needle bar drive member at the retracted position, It is preferable to form it long in the vertical direction with a length corresponding to the stroke of the lifting body.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an industrial embroidery sewing machine needle bar driving device will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, a
[0010]
On the rear side (the right side in FIG. 1) of the
[0011]
On the rear side of the
[0012]
Next, the
[0013]
Above the
[0014]
When the
[0015]
The
[0016]
Between the
[0017]
In the needle bar driving device having the above-described configuration, when one
[0018]
When a jump signal is output from the control device of the sewing machine during a stitch skipping during sewing, the
[0019]
In the section from the lowering of the lifting
[0020]
According to the needle bar drive device of this embodiment, since the needle
[0021]
7 and 8 show another embodiment of the jump mechanism. In the
[0022]
When the
[0023]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can also be suitably changed and embodied as follows, for example in the range which does not deviate from the meaning of invention.
(1) The vertical dimension of the
(2) Contrary to the above-described embodiment, a protrusion is provided on the
(3) The
(4) The present invention is applied to various sewing machines other than an embroidery sewing machine such as a lockstitch sewing machine and a chain stitch sewing machine.
[0024]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the needle bar drive device according to the present invention, the lifting body and the needle bar drive member can be reduced in size and weight, the occupied space inside the sewing head can be reduced, and the stability during high-speed operation can be improved. There is an excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sewing head showing an embodiment of a needle bar drive device according to the present invention.
FIG. 2 is an elevation view showing a jump mechanism of the apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the action of the jump mechanism.
6 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the jump mechanism.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 9 is an elevational view showing a conventional needle bar driving device.
10 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
前記ジャンプ機構を、上軸に固定されたジャンプカムと、ジャンプカムにより垂直軸線の周りで回動される入力レバーと、入力レバーと同じ軸線の周りで回動可能に設けられた中間レバーと、ジャンプ信号に応答し中間レバーを入力レバーに連動可能に結合するクラッチ手段と、クラッチ手段の結合動作時に中間レバーにより水平面内で回動される出力レバーとから構成し、出力レバーに針棒駆動部材を針棒から退避した位置に回動する駆動部を設けたことを特徴とするミシンの針棒駆動装置。A guide shaft erected in parallel with the needle bar, an elevating body supported by the guide shaft, a needle bar drive member attached to the elevating body so as to be rotatable in a horizontal plane, and the power of the upper shaft of the sewing machine A power transmission mechanism that transmits to the body, and a jump mechanism that blocks power transmission from the lifting body to the needle bar,
The jump mechanism includes a jump cam fixed to the upper shaft, an input lever rotated around the vertical axis by the jump cam, and an intermediate lever provided rotatably around the same axis as the input lever, A clutch means for coupling the intermediate lever to the input lever in response to a jump signal and an output lever that is rotated in a horizontal plane by the intermediate lever when the clutch means is engaged. A needle bar drive device for a sewing machine comprising a drive unit that rotates to a position retracted from the needle bar.
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