JP5050880B2

JP5050880B2 - Sewing hook timing adjustment device

Info

Publication number: JP5050880B2
Application number: JP2008017686A
Authority: JP
Inventors: 達則福田; 均石川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: DE602008000140D1; CN101270537A; CN101270537B; JP2008264500A

Description

本発明は、ミシンにおいて、釜の剣先が針と出会うタイミングを調節する、ミシンの針釜タイミング調節装置に関する。 The present invention relates to a needle hook timing adjustment device for a sewing machine, which adjusts the timing at which the hook tip of the hook meets a needle in the sewing machine.

公知のミシンが、後述の特許文献１に記載されている。このミシンは、針棒を駆動する上軸と、釜を駆動する下軸を備えている。上軸は、針棒腕を左右に揺動させるための幅出機構に連結されている。下軸と釜（釜軸）の間には、針釜タイミング調節装置が設けられている。下軸と釜軸はプーリ及びベルトによって連結され、下軸の回転がベルトを介して釜軸に伝達される。ベルトは、４個のアイドラーと接触している。２個のアイドラーが１つのアイドラーユニットを構成し、当該ミシンには２つのアイドラーユニットが設けられている。アイドラーユニットは、歯車機構を介して上述の幅出機構と連結されている。歯車機構は、平歯車を用いた単純な機構である。幅出機構からアイドラーユニットに駆動力が歯車機構を介して伝達され、２つのアイドラーユニットが幅出機構と連動して一度に作動する。アイドラーユニットの作動にともなってベルトのテンションが変化し、釜軸に不等速回転運動が与えられる。
特開昭４９−１１０４５０号公報 A known sewing machine is described in Patent Document 1 described later. The sewing machine includes an upper shaft that drives a needle bar and a lower shaft that drives a shuttle. The upper shaft is connected to a widening mechanism for swinging the needle bar arm from side to side. A needle hook timing adjustment device is provided between the lower shaft and the hook (hook shaft). The lower shaft and the hook shaft are connected by a pulley and a belt, and the rotation of the lower shaft is transmitted to the hook shaft through the belt. The belt is in contact with four idlers. Two idlers constitute one idler unit, and two idler units are provided in the sewing machine. The idler unit is connected to the above-described widening mechanism via a gear mechanism. The gear mechanism is a simple mechanism using a spur gear. A driving force is transmitted from the tentering mechanism to the idler unit via the gear mechanism, and the two idler units operate at one time in conjunction with the tentering mechanism. The belt tension changes with the operation of the idler unit, and the constant speed rotation motion is given to the shuttle shaft.
Japanese Patent Laid-Open No. 49-110450

しかしながら、上述のミシンでは、平歯車を用いた単純な歯車機構によって、２つのアイドラーユニットが一度に作動するので、下軸と釜軸とを連結するベルトのテンションが一定にならない。 However, in the above-described sewing machine, since the two idler units are operated at a time by a simple gear mechanism using a spur gear, the tension of the belt connecting the lower shaft and the shuttle shaft is not constant.

ベルトのテンションが高くなったり低くなったりして一定でないと、上軸と下軸のトルクがばらついて（トルクムラ）、騒音や振動が引き起こされるおそれがある。 If the tension of the belt increases or decreases and is not constant, the torques of the upper shaft and the lower shaft vary (torque unevenness), which may cause noise and vibration.

また、意図しない釜速度の変化が発生して、針棒腕（針棒、針）の揺動に釜速度の変化が追従せず、針釜タイミング（釜の剣先が針と出会うタイミング）にずれが生じる。このずれは、目飛びの原因となりうる。 In addition, an unintended change in the hook speed occurs, the change in the hook speed does not follow the swinging of the needle bar arm (needle bar, needle), and the needle hook timing (the timing at which the hook tip contacts the needle) Occurs. This deviation can cause skipping.

さらに、ベルトのテンション次第では、ベルトがゆるんで「歯飛び」が発生して、下軸と釜軸との間のタイミングの基準がずれるおそれがある。このずれも、目飛びの原因となりうる。 Furthermore, depending on the tension of the belt, the belt may loosen and “tooth skip” may occur, and the timing reference between the lower shaft and the shuttle shaft may be shifted. This shift can also cause skipping.

以上のように、釜速度に係るベルトのテンションが一定に保たれないと、ミシンの安定的な作動を確保できない可能性があった。 As described above, there is a possibility that the stable operation of the sewing machine cannot be secured unless the tension of the belt related to the shuttle speed is kept constant.

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ミシンの安定的な作動を確保できるミシンの針釜タイミング調節装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a needle hook timing adjustment device for a sewing machine that can ensure a stable operation of the sewing machine.

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、針棒を駆動する上軸と、釜を駆動する下軸と、前記上軸及び前記下軸を回転自在に支持する機枠と、前記上軸と前記下軸を連結し前記上軸の回転と前記下軸の回転を同期させるタイミングベルトと、を備えたミシンに設けられるミシンの針釜タイミング調節装置であって、板カムであって、互いに独立した第１カム面及び第２カム面を有し、駆動力を受けて回転するカム部材と、前記機枠に回転自在に支持される一対のアーム部材と、前記一対のアーム部材の各々に取り付けられ、前記タイミングベルトに常時接触するプーリと、を備え、前記一対のアーム部材の一方が前記カム部材の前記第１カム面に従動し、前記一対のアーム部材の他方が前記カム部材の前記第２カム面に従動する構成としたことである。 In order to solve the above-mentioned problem, the technical means taken in the present invention includes an upper shaft for driving a needle bar, a lower shaft for driving a shuttle, the upper shaft, and the A sewing machine needle provided in a sewing machine comprising: a machine frame that rotatably supports a lower shaft; and a timing belt that connects the upper shaft and the lower shaft and synchronizes the rotation of the upper shaft and the rotation of the lower shaft. A shuttle timing adjusting device, which is a plate cam, and has a first cam surface and a second cam surface that are independent from each other, and is rotatably supported by the machine frame and a cam member that rotates by receiving a driving force. A pair of arm members, and a pulley that is attached to each of the pair of arm members and constantly contacts the timing belt, and one of the pair of arm members is driven by the first cam surface of the cam member. And the other of the pair of arm members is the cam portion. Is that of a structure to be driven by the second cam surface.

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記カム部材がステッピングモータによって駆動されると良い。 Preferably, as described in claim 2, the cam member may be driven by a stepping motor.

好ましくは、請求項３に記載の様に、前記一対のアーム部材が前記機枠に同軸に支持されると良い。 Preferably, as described in claim 3, the pair of arm members may be coaxially supported by the machine casing.

好ましくは、請求項４に記載の様に、前記カム部材と前記一対のアーム部材は、前記軸を中心に前記機枠に対して相対回転可能なブラケットに設けられると良い。 Preferably, as described in claim 4, the cam member and the pair of arm members may be provided on a bracket that is rotatable relative to the machine frame around the shaft.

請求項１に記載の発明によれば、一対のアーム部材の一方がカム部材の第１カム面に従動し、一対のアーム部材の他方がカム部材の第２カム面に従動するので、カム部材の回転角度に対するアーム部材の従動量を各々のアーム部材で独立して制御できる。したがって、カム部材の第１カム面、第２カム面の形状（カムプロフィール）を適宜設定することで、釜速度に係るタイミングベルトのテンションが一定に保たれる。タイミングベルトのテンションが一定に保たれれば、意図しない釜速度の変化は発生せず、針落ちに応じた適切な針釜タイミングが常に設定され、目飛びの発生が防止される。また、上軸と下軸のトルクが一定に保たれ、騒音や振動が引き起こされることもなく、ミシンの安定的な作動を確保できる。 According to the first aspect of the present invention, one of the pair of arm members follows the first cam surface of the cam member, and the other of the pair of arm members follows the second cam surface of the cam member. The following amount of the arm member with respect to the rotation angle can be controlled independently by each arm member. Therefore, by appropriately setting the shapes (cam profiles) of the first cam surface and the second cam surface of the cam member, the tension of the timing belt related to the shuttle speed can be kept constant. If the tension of the timing belt is kept constant, an unintended hook speed change does not occur, and an appropriate needle hook timing corresponding to the needle drop is always set, thereby preventing skipping. Further, the torque of the upper shaft and the lower shaft is kept constant, and noise and vibration are not caused, and a stable operation of the sewing machine can be ensured.

請求項２に記載の発明によれば、カム部材がステッピングモータによって駆動されるので、上軸や下軸の回転速度に関係なく、釜速度を自由に制御可能である。 According to the second aspect of the present invention, since the cam member is driven by the stepping motor, the shuttle speed can be freely controlled regardless of the rotational speeds of the upper shaft and the lower shaft.

請求項３に記載の発明によれば、一対のアーム部材が機枠に同軸に支持されるので、一対のアーム部材が各々支持される場合に比べて、支持に係る部品点数を削減でき、支持に係る構造を簡単にできる。 According to the third aspect of the present invention, since the pair of arm members are coaxially supported by the machine frame, the number of parts related to the support can be reduced compared to the case where the pair of arm members are respectively supported, and The structure which concerns on can be simplified.

請求項４に記載の発明によれば、カム部材と一対のアーム部材は、軸を中心に機枠に対して相対回転可能なブラケットに設けられるため、アーム部材の一方を軸を中心にプラス方向に角度調整（例えば＋α）した場合、ブラケットを前記軸に対してマイナス方向（例えば−α／２）に相対回転させることで、中央針落ち状態において、上軸と下軸を結ぶ直線に対してプーリを対象に組み付けることが可能になり、左右針落ちでのタイミングベルトの周長を一定にできる。したがってプーリの揺動中にタイミングベルトの周長が変化して、タイミングベルトの緊張・弛緩を繰り返すことによる耐久性の低下、騒音の問題を解決できる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the cam member and the pair of arm members are provided on the bracket that can rotate relative to the machine frame around the axis, one of the arm members is in the plus direction around the axis. When the angle is adjusted (for example, + α), the bracket is rotated relative to the axis in the minus direction (for example, −α / 2), so that the straight line connecting the upper axis and the lower axis can be obtained in the center needle drop state. The pulley can be assembled to the target, and the peripheral length of the timing belt at the left and right needle drop can be made constant. Therefore, the circumference of the timing belt is changed during the swinging of the pulley, and the problem of lowering the durability and noise due to repeated tensioning / relaxation of the timing belt can be solved.

（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例に係るミシンの正面図、図２は同ミシンの側面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a front view of a sewing machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the sewing machine.

１はミシン外郭、２は機枠である。上軸３は、機枠２に固着された一対の軸受け４、４により回動自在に支持されている。上軸３の一端には、ハンドホィール５、プーリ６が固着されている。プーリ６には、大径の従動プーリ６ａと小径のタイミングプーリ６ｂが形成されている。機枠２には、駆動モータ９が取り付けられ、駆動モータ９の出力軸には、モータプーリ８が固着されている。このモータプーリ８と従動プーリ６ａには駆動ベルト７が掛けられ、駆動モータ９の回転は減速されて上軸３に伝えられる。上軸３の他端には、周知のように針棒クランク１０が固定されていて、クランクロッド１１により針棒１２が上下動する。また、針棒１２の下端には針１３が針止め１４により固定されている。針棒１２は、周知のように、軸１５を介して左右方向に揺動自在に軸支された針棒腕１６により、上下方向に摺動自在に軸支されている。これにより、針棒１２は上下動しつつ、軸１５を中心に左右揺動も可能である。下軸１７は、機枠２に固着された軸受け１８、１９により回動自在に支持されている。下軸１７の一端には、タイミングプーリ２０が止めねじ２１により固着されている。タイミングプーリ２０とタイミングプーリ６ａは同一歯数に設定してある。一方、下軸１７の他端には、図示しないねじ歯車が固着されていて、下軸１７の回転にともなって釜（図５乃至図７参照）が２倍に増速されて回転する。タイミングプーリ６ｂとタイミングプーリ２０にはタイミングベルト２２が掛けられていて、上軸３と下軸１７は通常は等速回転する。タイミングプーリ６ｂとタイミングプーリ２０の間であってタイミングプーリ２０寄りの位置には、一対のテンションプーリ２３，２４がタイミングベルト２２を外側から挟むように設置されている。 Reference numeral 1 is a sewing machine outline, and 2 is a machine frame. The upper shaft 3 is rotatably supported by a pair of bearings 4 and 4 fixed to the machine casing 2. A hand wheel 5 and a pulley 6 are fixed to one end of the upper shaft 3. The pulley 6 is formed with a large-diameter driven pulley 6a and a small-diameter timing pulley 6b. A drive motor 9 is attached to the machine frame 2, and a motor pulley 8 is fixed to an output shaft of the drive motor 9. A driving belt 7 is applied to the motor pulley 8 and the driven pulley 6a, and the rotation of the driving motor 9 is decelerated and transmitted to the upper shaft 3. A needle bar crank 10 is fixed to the other end of the upper shaft 3 as is well known, and the needle bar 12 moves up and down by the crank rod 11. A needle 13 is fixed to the lower end of the needle bar 12 by a needle stopper 14. As is well known, the needle bar 12 is slidably supported in the vertical direction by a needle bar arm 16 that is supported by a shaft 15 so as to be swingable in the left-right direction. Thereby, the needle bar 12 can swing left and right about the shaft 15 while moving up and down. The lower shaft 17 is rotatably supported by bearings 18 and 19 fixed to the machine casing 2. A timing pulley 20 is fixed to one end of the lower shaft 17 by a set screw 21. The timing pulley 20 and the timing pulley 6a are set to the same number of teeth. On the other hand, a screw gear (not shown) is fixed to the other end of the lower shaft 17, and the shuttle (see FIGS. 5 to 7) rotates twice as the lower shaft 17 rotates. A timing belt 22 is hung on the timing pulley 6b and the timing pulley 20, and the upper shaft 3 and the lower shaft 17 normally rotate at a constant speed. A pair of tension pulleys 23 and 24 are installed between the timing pulley 6b and the timing pulley 20 and close to the timing pulley 20 so as to sandwich the timing belt 22 from the outside.

図３は図１のＡ−Ａ断面図で、テンションプーリ２３，２４に係る要部のみを示す図、図４はテンションプーリ２３，２４に係る要部の分解斜視図である。 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing only the main parts related to the tension pulleys 23 and 24, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the main parts related to the tension pulleys 23 and 24.

機枠２において、タイミングプーリ６ａとタイミングプーリ２０の略中間でタイミングベルト２２が走行する付近には、軸２５が突設されている。テンションプーリブラケット２６は、略三角形を成しており、上部コーナには軸２５に嵌合するブッシュ２７が突設されていて、下部コーナには軸２８が突設されている。軸２８には、テンションプーリ２３が回動自在に嵌合されている。もうひとつの角部は直角に折り曲げられ雌ねじ２６ａが穿設されていて虫ねじ２９がねじ込まれナット３０によりロックされている。テンションプーリブラケット３１は、上部でコの字状に曲げられ穴３１ａ，３１ａが開けられていて、ブッシュ２７の外周に回動自在に嵌合され、下端には軸３２が突設されている。軸３２には、テンションプーリ２４が回動自在に嵌合されている。また、略中央部には、軸３２と反対側にピン３３が突設されている。テンションプーリブラケット２６とテンションプーリブラケット３１は機枠２に同軸に支持されている。カム従動腕３４は、テンションプーリブラケット３１と同様に上部でコの字状に曲げられ穴３４ｂ，３４ｂが開けられ、ブッシュ２７の外周に回動自在に嵌合している。さらに、カム従動腕３４は、テンションプーリブラケット３１におけるコの字曲げ部の間に挟持されている。３６は、カム従動腕３４の動きをスムーズにする為のスペーサである。カム従動腕３４は、下端部にピン３５が突設すると共に突起部３４ａを備えている。これら、テンションプーリブラケット２６、テンションプーリブラケット３１、及びカム従動腕３４は、それぞれ機枠２の軸２５を中心として回動自在である。そして、止め輪３７により軸方向は係止される。ステッピングモータ３８は、ねじ４０によりブラケット３９に螺着されている。さらに、ブラケット３９は、ねじ４１により機枠２に螺着されている。カム４２は、板カムであって、垂直軸に対し略対称を成した互いに独立した二つのカム面４２ａ，４２ｂを有しており、ステッピングモータ３８の回転軸３８ａに圧入固定されている。カム面４２ａは、カム従動腕３４のピン３５に当接している。カム面４２ｂは、テンションプーリブラケット３１のピン３３に当接している。さらに、テンションプーリブラケット２６に取り付けられた虫ねじ２９の先端は、カム従動腕３４の突起部３４ａに当接している。このことにより、ステッピングモータ３８が回動すると、一対のテンションプーリ２３，２４は、図２に於いて軸２５を中心に左右に揺動する。ステッピングモータ３８は、図示しないが上軸３の回転及び振り幅量や糸の種類、布の種類等の情報に応じコンピュータ制御により作動する。 In the machine frame 2, a shaft 25 is protruded in the vicinity of the timing belt 22 traveling approximately halfway between the timing pulley 6 a and the timing pulley 20. The tension pulley bracket 26 has a substantially triangular shape. A bush 27 that fits the shaft 25 projects from the upper corner, and a shaft 28 projects from the lower corner. A tension pulley 23 is rotatably fitted to the shaft 28. The other corner is bent at a right angle and a female screw 26 a is bored, and a worm screw 29 is screwed and locked by a nut 30. The tension pulley bracket 31 is bent in a U-shape at the top and has holes 31a and 31a, is rotatably fitted to the outer periphery of the bush 27, and has a shaft 32 protruding from the lower end. A tension pulley 24 is rotatably fitted to the shaft 32. In addition, a pin 33 protrudes on the opposite side of the shaft 32 at the substantially central portion. The tension pulley bracket 26 and the tension pulley bracket 31 are supported coaxially on the machine frame 2. Like the tension pulley bracket 31, the cam follower arm 34 is bent in a U-shape at the upper portion to form holes 34 b and 34 b, and is rotatably fitted to the outer periphery of the bush 27. Further, the cam driven arm 34 is sandwiched between the U-shaped bent portions of the tension pulley bracket 31. Reference numeral 36 denotes a spacer for making the movement of the cam driven arm 34 smooth. The cam follower arm 34 is provided with a pin 35 at its lower end and a projection 34a. The tension pulley bracket 26, the tension pulley bracket 31, and the cam follower arm 34 are rotatable about the shaft 25 of the machine frame 2, respectively. The axial direction is locked by the retaining ring 37. The stepping motor 38 is screwed to the bracket 39 with a screw 40. Further, the bracket 39 is screwed to the machine frame 2 with screws 41. The cam 42 is a plate cam and has two independent cam surfaces 42 a and 42 b that are substantially symmetrical with respect to the vertical axis, and is press-fitted and fixed to the rotating shaft 38 a of the stepping motor 38. The cam surface 42 a is in contact with the pin 35 of the cam driven arm 34. The cam surface 42 b is in contact with the pin 33 of the tension pulley bracket 31. Further, the tip of the worm screw 29 attached to the tension pulley bracket 26 is in contact with the protrusion 34 a of the cam driven arm 34. Thus, when the stepping motor 38 rotates, the pair of tension pulleys 23 and 24 swing left and right about the shaft 25 in FIG. Although not shown, the stepping motor 38 is operated by computer control in accordance with information such as the rotation of the upper shaft 3 and the swing width, the yarn type, and the fabric type.

図１において、幅ステッピングモータ４３は、小歯車４４が軸に取り付けられ幅駆動腕４５の扇状歯車４５ａと噛み合っている。幅駆動腕４５はロッド４６と連結されており、さらにロッド４６は針棒腕１６の下部に連結されている。これにより、幅ステッピングモータ４３の回動は、針棒腕１６に伝えられ針１３が左右に揺動する。 In FIG. 1, the width stepping motor 43 has a small gear 44 attached to a shaft and meshed with a fan-shaped gear 45 a of a width driving arm 45. The width drive arm 45 is connected to the rod 46, and the rod 46 is connected to the lower part of the needle bar arm 16. Thereby, the rotation of the width stepping motor 43 is transmitted to the needle bar arm 16 and the needle 13 swings left and right.

本実施例では、カム４２の駆動がステッピングモータ３８によって行われるが、勿論、機械的に行うことは容易である。即ち、模様を発生するカムからリンクまたは歯車などを介してカム４２を駆動すればよい。カム４２の駆動がステッピングモータ３８によって行われる場合は、上軸２や下軸１７の回転速度に関係なく釜速度を自由に制御可能なので、例えば、布地の種類に応じて釜速度を適宜変化させることができる。 In this embodiment, the cam 42 is driven by the stepping motor 38, but of course, it is easy to do it mechanically. That is, the cam 42 may be driven via a link or a gear from a cam that generates a pattern. When the cam 42 is driven by the stepping motor 38, the shuttle speed can be freely controlled regardless of the rotational speeds of the upper shaft 2 and the lower shaft 17, so that, for example, the shuttle speed is appropriately changed according to the type of fabric. be able to.

次に、本発明の作用を説明する。 Next, the operation of the present invention will be described.

駆動モータ９の回転は、約１／９に減速されて上軸３に伝達される。上軸３に固着された針棒クランク１０により往復運動に変換され、クランクロッド１１を介して針棒１２が上下動し、針止め１４により針棒１２の下端に固着された針１３も一体となって上下動する。一方、上軸３の一端に固着されたタイミングプーリ６ｂからタイミングベルト２２を介してタイミングプーリ２０が速比１：１で回動し、一体となって下軸１７も回動する。下軸１７の回転は、周知のように図示しないねじ歯車機構により２倍に増速され、釜５０が回動する。幅ステッピングモータ４３は、上軸３の回転と同期してコンピュータ制御により回転し、幅出しロッド４６を介して針１３を左右に揺動する。 The rotation of the drive motor 9 is reduced to about 1/9 and transmitted to the upper shaft 3. The needle bar crank 10 fixed to the upper shaft 3 is converted into a reciprocating motion, the needle bar 12 moves up and down via the crank rod 11, and the needle 13 fixed to the lower end of the needle bar 12 by the needle stopper 14 is also integrated. It moves up and down. On the other hand, the timing pulley 20 is rotated at a speed ratio of 1: 1 from the timing pulley 6b fixed to one end of the upper shaft 3 via the timing belt 22, and the lower shaft 17 is also rotated integrally. As is well known, the rotation of the lower shaft 17 is doubled by a screw gear mechanism (not shown), and the shuttle 50 rotates. The width stepping motor 43 is rotated by computer control in synchronization with the rotation of the upper shaft 3, and swings the needle 13 left and right via the width setting rod 46.

ここで、従来のミシンに於いては、図５及び図６に示すように、針１３と釜５０の剣先５１の出会いタイミングが左針落ちと右針落ちで大きく違いが出る。即ち、左針落ちは中央針落ちに対し、釜５０の剣先５１が＋θ遅れが発生し、右針落ちは中央針落ちに対し、−θ早くなる。このことは、図５及び図６に示すように、左針落ち、中央針落ち、右針落ちで針１３と釜５０の剣先５１との隙間（δＬ、δＭ、δＲ）の変化や、針穴１３ａと釜５０の剣先５１との距離（ｈＬ、ｈＭ、ｈＲ）の変化を生じさせる。これは、振り幅を大きくすればするほど顕著に現れることになる。よって、目飛びの発生や針１３と釜５０の干渉といった不具合が発生することになる。 Here, in the conventional sewing machine, as shown in FIGS. 5 and 6, the timing at which the needle 13 and the sword tip 51 of the hook 50 meet is greatly different between the left needle drop and the right needle drop. That is, the left needle drop causes a delay of + θ in the sword tip 51 of the hook 50 with respect to the center needle drop, and the right needle drop becomes −θ earlier than the center needle drop. This is because, as shown in FIGS. 5 and 6, the left needle drop, center needle drop, and right needle drop change the gaps (δL, δM, δR) between the needle 13 and the sword tip 51 of the shuttle 50, The distance (hL, hM, hR) between 13a and the sword tip 51 of the hook 50 is changed. This becomes more noticeable as the swing width is increased. Therefore, problems such as skipping and interference between the needle 13 and the shuttle 50 occur.

しかし、以下説明するように、本発明の機構を実施すれば前記不具合は解消される。即ち、左針落ちの命令がコンピュータから発せられると、ステッピングモータ３８は図３の状態に於いて時計方向に適宜回転する。すると、カム４２も時計方向に適宜回転しピン３５がカム面４２ａを登る。と同時に、ピン３３がカム面４２ｂを下る。これにより、カム従動腕３４が軸２５を中心に時計方向に揺動し、この動きが突起部３４ａに当接した虫ねじ２９を介してテンションプーリブラケット２６に伝えられ、テンションプーリ２３が左方向に移動する。同時に、テンションプーリブラケット３１がブッシュ２７を中心に時計方向に揺動し、テンションプーリ２４が左方向に移動する。これにより、図８に示すように、中央針落ちの状態に対し、＋θ／２分、タイミングプーリ６ｂに対しタイミングプーリ２０が進角される。このことは、図６に示した左針落ち時の＋θを補正し、中央針落ちと同じ針１３と釜５０の出会いタイミングになる。ここで、補正量は正確に＋θ／２を守る必要はなく、目飛びや針１３と釜５０の干渉がない範囲であれば許容される。 However, as described below, the above-mentioned problem can be solved by implementing the mechanism of the present invention. That is, when a command to drop the left needle is issued from the computer, the stepping motor 38 rotates appropriately in the clockwise direction in the state of FIG. Then, the cam 42 is also rotated appropriately in the clockwise direction, and the pin 35 climbs the cam surface 42a. At the same time, the pin 33 goes down the cam surface 42b. As a result, the cam follower arm 34 swings clockwise about the shaft 25, and this movement is transmitted to the tension pulley bracket 26 via the worm screw 29 in contact with the protrusion 34a, and the tension pulley 23 moves leftward. Move to. At the same time, the tension pulley bracket 31 swings clockwise around the bush 27, and the tension pulley 24 moves to the left. As a result, as shown in FIG. 8, the timing pulley 20 is advanced with respect to the timing pulley 6b by + θ / 2 with respect to the state of the center needle drop. This corrects + θ at the time of the left needle drop shown in FIG. 6, and is the timing when the needle 13 and the shuttle 50 meet the same as the center needle drop. Here, it is not necessary to accurately keep + θ / 2, and the correction amount is allowed as long as there is no skipping or interference between the needle 13 and the shuttle 50.

次に、右針落ちの命令がコンピュータから発せられると、ステッピングモータ３８は図３の状態に於いて反時計方向に適宜回転する。すると、前述とは反対の動きでテンションプーリ２３，２４が右方向に移動し、タイミングプーリ２０が−θ／２分遅角する。これにより、図７に示すように、針１３と釜５０の剣先５１の出会いタイミングがどの針落ちに於いても一定になる。 Next, when a command to drop the right hand is issued from the computer, the stepping motor 38 rotates appropriately counterclockwise in the state of FIG. Then, the tension pulleys 23 and 24 are moved rightward by the movement opposite to that described above, and the timing pulley 20 is retarded by −θ / 2. As a result, as shown in FIG. 7, the timing at which the needle 13 and the sword tip 51 of the hook 50 meet is constant at any needle drop.

ここで、虫ねじ２９を調節することにより上軸３と下軸１７のピッチのばらつきや、タイミングベルト２２の周長のばらつきによるタイミングベルト２２の張力変化を調節できる。 Here, by adjusting the worm screw 29, it is possible to adjust variations in the tension of the timing belt 22 due to variations in pitch between the upper shaft 3 and the lower shaft 17 and variations in the peripheral length of the timing belt 22.

さらに、カム４２における二つのカム面４２ａ，４２ｂは、タイミングベルト２２の張力が常に一定になるようカムプロフィールを決定してある。この場合、カム４２の回転角とテンションプーリブラケット２６の従動量との間の関係、及びカム４２の回転角とテンションプーリブラケット３１の従動量との間の関係が非線形となり、このことが図９に示される。 Further, the cam profiles of the two cam surfaces 42a and 42b in the cam 42 are determined so that the tension of the timing belt 22 is always constant. In this case, the relationship between the rotation angle of the cam 42 and the driven amount of the tension pulley bracket 26 and the relationship between the rotation angle of the cam 42 and the driven amount of the tension pulley bracket 31 are nonlinear. Shown in

図９は、図８における３つの針落ちの状態を重ねて描いた図である。 FIG. 9 is a diagram depicting the three needle drop states in FIG.

中央針落ちの状態（図中実線）から左針落ちの状態（図中点線）に推移する場合、テンションプーリ２３の移動量Ｌ１はテンションプーリ２４の移動量Ｌ２よりも小さく、移動量Ｌ１と移動量Ｌ２とは異なっている。なお、中央針落ちの状態（図中実線）から右針落ちの状態（図中２点鎖線）に推移する場合も同様である。 When shifting from the center needle drop state (solid line in the figure) to the left needle drop state (dotted line in the figure), the movement amount L1 of the tension pulley 23 is smaller than the movement amount L2 of the tension pulley 24, and the movement amount L1 It is different from the quantity L2. The same applies when the center needle drop state (solid line in the figure) changes to the right needle drop state (two-dot chain line in the figure).

このように、本発明の構造によれば、カム４２の回転角度に対するテンションプーリブラケット２６、３１の従動量（すなわち、テンションプーリ２３、２４の移動量）を、テンションプーリブラケット２６、３１で各々独立して制御でき、タイミングベルト２２のテンションを常に一定に保つことが可能となる。タイミングベルト２２のテンションが一定に保たれれば、意図しない釜速度の変化は発生せず、針落ちに応じた適切な針釜タイミングが常に設定され、目飛びの発生が防止される。また、上軸３と下軸１７のトルクが一定に保たれ、騒音や振動が引き起こされることもなく、ミシンの安定的な作動を確保できる。 As described above, according to the structure of the present invention, the driven amount of the tension pulley brackets 26 and 31 (that is, the amount of movement of the tension pulleys 23 and 24) with respect to the rotation angle of the cam 42 is independently determined by the tension pulley brackets 26 and 31. Thus, the tension of the timing belt 22 can always be kept constant. If the tension of the timing belt 22 is kept constant, an unintended hook speed change does not occur, an appropriate needle hook timing corresponding to the needle drop is always set, and the occurrence of skipping is prevented. Further, the torque of the upper shaft 3 and the lower shaft 17 is kept constant, and noise and vibration are not caused, and a stable operation of the sewing machine can be ensured.

（第２実施例）
図１０は本発明の第２実施例で、ブラケット３９が機枠２に対して軸２５を中心に相対回転可能に設けられたミシンの側面図である。第１実施例のミシンと同一の機能、部位については同一の符番を用いて説明し、第１実施例と異なる構成・作用効果について詳述する。 (Second embodiment)
FIG. 10 is a side view of a sewing machine according to a second embodiment of the present invention, in which a bracket 39 is provided so as to be rotatable relative to the machine frame 2 around the shaft 25. The same functions and parts as those of the sewing machine of the first embodiment will be described using the same reference numerals, and the configuration / effects different from those of the first embodiment will be described in detail.

ブラケット３９を取り付ける機枠２のねじ穴２ａ、２ｂは、軸２５を中心に略長円穴になっており、ブラケット３９と一体でテンションプーリブラケット２６、３１、カム従動腕３４、カム４２、ステッピングモータ３８の取り付け角度の調節が可能である。テンションプーリブラケット２６の虫ねじ２９によりカム従動腕３４とテンションプーリブラケット２６の位置を調節すると、テンションプーリ２３がテンションプーリ２４に対して相対移動し、タイミングベルト２２の張力が調節される。 The screw holes 2a and 2b of the machine frame 2 to which the bracket 39 is attached are substantially oblong holes around the shaft 25. The tension pulley brackets 26 and 31, the cam driven arm 34, the cam 42, and the stepping are integrated with the bracket 39. The mounting angle of the motor 38 can be adjusted. When the positions of the cam driven arm 34 and the tension pulley bracket 26 are adjusted by the worm screw 29 of the tension pulley bracket 26, the tension pulley 23 moves relative to the tension pulley 24, and the tension of the timing belt 22 is adjusted.

図１１は、虫ねじ２９によりカム従動腕３４とテンションプーリブラケット２６の位置を調節する場合のタイミングベルト２２と一対のテンションプーリ２３、２４の動きを示す説明図である。テンションプーリブラケット２６は軸２５を中心に回動するので、中央針落ちでのテンションプーリ２３の調整角度が＋αであると、左右の針落ちでもテンションプーリ２３は＋αずれた位置でタイミングベルト２２に接する。テンションプーリ２３が＋αずれた位置でタイミングベルト２２に接する状態では、左右針落ち状態でのタイミングベルト２２の周長は一定ではない。なぜならばカム４２は中央針落ち、すなわちタイミング調整のされていない状態において、上軸３のタイミングプーリ６ｂと下軸１７のタイミングプーリ２０の中心を結ぶ直線に対してテンションプーリ２３、２４を対称に対して、タイミングベルト２２の周長を変化させないようにテンションプーリ２３、２４を駆動させるように設計されるためである。 FIG. 11 is an explanatory view showing the movement of the timing belt 22 and the pair of tension pulleys 23 and 24 when the positions of the cam driven arm 34 and the tension pulley bracket 26 are adjusted by the worm screw 29. Since the tension pulley bracket 26 rotates about the shaft 25, if the adjustment angle of the tension pulley 23 at the center needle drop is + α, the tension pulley 23 is moved to the timing belt 22 at a position shifted by + α even if the needle drop is on the left and right. Touch. In a state where the tension pulley 23 is in contact with the timing belt 22 at a position shifted by + α, the circumferential length of the timing belt 22 in the left and right needle drop state is not constant. This is because the cam 42 has a center needle drop, that is, when the timing is not adjusted, the tension pulleys 23 and 24 are symmetrical with respect to a straight line connecting the timing pulley 6b of the upper shaft 3 and the center of the timing pulley 20 of the lower shaft 17. In contrast, the tension pulleys 23 and 24 are designed to be driven so as not to change the peripheral length of the timing belt 22.

図１２は、タイミングベルト２２の周長の変化量の説明図で、タイミングベルト２２の右半分を表している。テンションプーリ２３がＳ１移動した場合のタイミングプーリ２０の進角量がδ１（図中実線）、Ｓ２移動した場合のタイミングプーリ２０の進角量がδ２である。 FIG. 12 is an explanatory diagram of the amount of change in the circumferential length of the timing belt 22 and represents the right half of the timing belt 22. The advance amount of the timing pulley 20 when the tension pulley 23 moves S1 is δ1 (solid line in the figure), and the advance amount of the timing pulley 20 when S2 moves is δ2.

ここで図中のＳ１とＳ２は等しいが、δ１とδ２は等しくならない。このようにテンションプーリ２３の移動量が同じでも、どの位置から移動するかによってタイミングプーリ２０の進角量（＝タイミングベルト２２の周長変化量）は変化するので、前述のようにタイミングプーリ２３のみ＋α角度調整するとタイミングプーリ２３によるタイミングベルト２２の周長の弛み量（張り量）が変化する為、タイミングプーリ２４による張り量（弛み量）と一致しなくなり、タイミングベルト２２のテンションを一定に保てなくなる。 Here, S1 and S2 in the figure are equal, but δ1 and δ2 are not equal. In this way, even if the amount of movement of the tension pulley 23 is the same, the amount of advancement of the timing pulley 20 (= the amount of change in the circumference of the timing belt 22) varies depending on the position from which it is moved. Only when the + α angle is adjusted, the slack amount (tension amount) of the circumferential length of the timing belt 22 by the timing pulley 23 changes, so that it does not coincide with the tension amount (slack amount) by the timing pulley 24 and the tension of the timing belt 22 is kept constant. I can't keep it.

図１３は、ブラケット３９を角度調整する場合のタイミングベルト２２と一対のテンションプーリ２３、２４の動きを示した説明図である。テンションプーリ２３、２４のテンションベルト２２の張り量・弛み量を等しくするには、テンションプーリ２３、２４の揺動量を一定ではなく、内側ほど小さく外側ほど大きな角度で動かす必要がある。ブラケット３９を取り付ける機枠２のねじ穴２ａ、２ｂは軸２５を中心とする略長円穴であり、ブラケット３９はテンションプーリブラケット２６、３１、カム従動腕３４、カム４２、ステッピングモータ３８と一体で機枠２に対して相対回転可能である。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing the movement of the timing belt 22 and the pair of tension pulleys 23 and 24 when the angle of the bracket 39 is adjusted. In order to equalize the tension amount / slack amount of the tension belts 23 and 24 of the tension pulleys 23 and 24, the swing amounts of the tension pulleys 23 and 24 are not constant, and it is necessary to move the tension pulleys 23 and 24 at a larger angle as the inner side is smaller. The screw holes 2a and 2b of the machine frame 2 to which the bracket 39 is attached are substantially oblong holes centered on the shaft 25. The bracket 39 is integrated with the tension pulley brackets 26 and 31, the cam driven arm 34, the cam 42, and the stepping motor 38. Thus, it can rotate relative to the machine casing 2.

テンションプーリ２３を＋α調整した場合、ブラケット３９を機枠２に対して相対回転して−α／２角度調整すると、中央針落ち状態において、上軸３のタイミングプーリ６ｂと下軸１７のタイミングプーリ２０の中心を結ぶ直線に対してテンションプーリ２３、２４が対象になり、左右針落ち状態でのタイミングベルトの周長は一定になる。 When the tension pulley 23 is adjusted by + α, the timing pulley 6b of the upper shaft 3 and the timing pulley of the lower shaft 17 in the center needle drop state when the bracket 39 is rotated relative to the machine frame 2 to adjust the angle −α / 2. The tension pulleys 23 and 24 are targeted with respect to a straight line connecting the centers of the 20, and the peripheral length of the timing belt in a state where the left and right needles are dropped is constant.

本発明の第１実施例に係るミシンの正面図。1 is a front view of a sewing machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施例に係るミシンの側面図。The side view of the sewing machine concerning the 1st example of the present invention. 図１のＡ−Ａ断面図で、テンションプーリ２３，２４に係る要部のみを示す図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and shows only the main parts related to tension pulleys 23 and 24. テンションプーリ２３，２４に係る要部の分解斜視図。The disassembled perspective view of the principal part which concerns on the tension pulleys 23 and 24. FIG. 従来品の針１３と釜５０の剣先５１の出会いを示した拡大図。The enlarged view which showed encounter of the needle | hook 13 of the conventional product, and the sword tip 51 of the hook 50. FIG. 従来品の針１３と釜５０の剣先５１の出会いを示した拡大図。The enlarged view which showed encounter of the needle | hook 13 of the conventional product, and the sword tip 51 of the hook 50. FIG. 本発明の針１３と釜５０の剣先５１の出会いを示した拡大図。The enlarged view which showed the encounter of the needle | hook 13 and the sword tip 51 of the hook 50 of this invention. タイミングベルト２２とテンションプーリ２３，２４の動きを示す図で、本発明の作用を模式的に示す図。The figure which shows the motion of the timing belt 22 and the tension pulleys 23 and 24, and is a figure which shows the effect | action of this invention typically. 図８における３つの針落ちの状態を重ねて描いた図。The figure which drew and overlapped the state of three needle drops in FIG. 本発明の第２実施例で、ブラケットが機枠に対して軸を中心に相対回転可能に設けられたミシンの側面図である。In the second embodiment of the present invention, the bracket is a side view of the sewing machine provided so as to be rotatable relative to the machine frame about the axis. 虫ねじによりカム従動腕とテンションプーリブラケットの位置を調節する場合のタイミングベルトと一対のテンションプーリの動きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a motion of a timing belt and a pair of tension pulley in the case of adjusting the position of a cam follower arm and a tension pulley bracket with a worm screw. タイミングベルトの周長の変化量を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation | change_quantity of the circumference of a timing belt. ブラケットを角度調整する場合のタイミングベルトと一対のテンションプーリの動きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a motion of a timing belt and a pair of tension pulley in the case of adjusting the angle of a bracket.

Explanation of symbols

２機枠
３上軸
１２針棒
１７下軸
２２タイミングベルト
２３テンションプーリ（プーリ）
２４テンションプーリ（プーリ）
２６テンションプーリブラケット（アーム部材）
３１テンションプーリブラケット（アーム部材）
３８ステッピングモータ
３９ブラケット
４２カム（カム部材）
４２ａカム面（第１カム面）
４２ｂカム面（第２カム面）
５０釜 2 Machine frame 3 Upper shaft 12 Needle bar 17 Lower shaft 22 Timing belt 23 Tension pulley (pulley)
24 Tension pulley (pulley)
26 Tension pulley bracket (arm member)
31 Tension pulley bracket (arm member)
38 Stepping motor 39 Bracket 42 Cam (cam member)
42a Cam surface (first cam surface)
42b Cam surface (second cam surface)
50 kettle

Claims

An upper shaft for driving the needle bar, a lower shaft for driving the shuttle, a machine frame for rotatably supporting the upper shaft and the lower shaft, and rotation of the upper shaft by connecting the upper shaft and the lower shaft. A timing belt for synchronizing the rotation of the lower shaft, and a needle hook timing adjustment device for a sewing machine provided in a sewing machine comprising:
A cam member having a first cam surface and a second cam surface which are independent from each other and rotating by receiving a driving force;
A pair of arm members rotatably supported by the machine frame;
A pulley attached to each of the pair of arm members and constantly contacting the timing belt;
One of the pair of arm members is driven by the first cam surface of the cam member, and the other of the pair of arm members is driven by the second cam surface of the cam member. Timing adjustment device.

The sewing machine needle hook timing adjustment device according to claim 1, wherein the cam member is driven by a stepping motor.

2. The needle hook timing adjustment device for a sewing machine according to claim 1, wherein the pair of arm members are coaxially supported by the machine casing.

4. The needle hook timing adjustment device for a sewing machine according to claim 3, wherein the cam member and the pair of arm members are provided on a bracket that is rotatable relative to the machine frame about the shaft.