JP6821738B2 - ミシン - Google Patents

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Description

本発明はミシンに関する。
このタイプのミシンが特許文献1及び特許文献2から知られている。特許文献3は、カムディスクを介して上昇装置の更なる構成部品と相互作用する、ステッパーモーターを有する縫製フット上昇装置を開示している。特許文献4は、押さえ駆動装置を備えたミシンを開示している。特許文献5は、編地押さえユニットの編地押さえ用の変速機を備えたマルチヘッド刺しゅう機を開示している。特許文献6は、ミシンを開示している。ミシン用の押さえ上昇装置が特許文献7から知られている。
EP2975169B1 EP2105526B1 CN202658372U 特開平07−231991号公報 EP2351881A1 US2018/0016722A1 DE292059C
本発明の目的は、一方で圧力調整装置用の、他方で上昇装置用の共通の駆動装置の操作安全性を増加させることである。
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載された特徴を有するミシンによって達成される。
一方で圧力調整装置用の、他方で上昇装置用の共通の駆動装置は、その基本的構成が特許文献1から知られており、著しく単純化されたミシンデザインとなる。1つの駆動装置が省略できる。関連する制御構成部品も省略できる。共通の駆動装置は、これが基本的に独立した機能「フット上昇」及び「圧力調整」を損なわないように構成される。駆動装置を省略することで、全体のデザインがより経済的でよりコンパクトになる。カムディスクの全回動経路の少なくとも一部でそれぞれにカムディスクと相互作用するように互いから分離して配置された2つのカムフォロワーを備えたカムレバーを設計することで、カムディスクとカムレバーの間の運動の伝達が安全に実施されることが保証される。カムディスクとカムレバーのそれぞれのカムフォロワーの間で力を伝達する際の望ましくない力伝達方向が回避できる。よって、カムディスクからのカムレバーの定義できない(undefined)分離を防止できる。カムフォロワーは、残りのカムレバーから分離しているがそこに固定的に取り付けられた構成部品である。それに代えて、カムフォロワーはカムレバー自体の部分であってもよい。カムディスクは、両方のカムフォロワーと相互作用するための正に1つのカムを有してもよい。この場合、2つのカムフォロワーは、カムディスクの同一のカムの異なるカム部分と相互作用する。
請求項2に記載される、カムレバーのカムフォロワーとカムディスクの同時の相互作用は、カムレバーとカムディスクの間の特に安全な摩擦接続を保証する。2つのカムフォロワーがカムディスクに同時に相互作用するカムディスクの全回動経路の部分において、「フット上昇」機能が駆動装置エリアで実施される。そこでは、例えば厚い織物片を縫う際に、カムレバーが、カムディスクとの摩擦接続を望ましくなく解除することが防がれ、従って共通の駆動装置の定義できない状態が回避される。
請求項3に記載されたカムディスクのカムの実施形態は、カムディスクの全回動経路の一部におけるカムレバーとカムディスクの間の特に安全な摩擦接続をもたらす。このタイプの実施形態では、2つのカムフォロワーが凸型のカム部分のエリアを取り囲むことができ、カムレバーとカムディスクの間の力伝達接続の確動ロック寄与が得られる。2つのカムフォロワーは、2つの相互に係合するギヤ部分のように凸型のカム部分と相互作用する。
請求項4に記載されたカムフォロワーの実施形態は経済的で、操作上安全である。
請求項5に記載されたカムディスクとカムレバーの相互作用は、一方でフット上昇の、他方で圧力調整のための機械伝動要素の有利な分離をもたらす。
請求項6に記載された「最小押さえ付け圧力」と呼ばれるカムレバー位置の設定は、最小押さえ付け圧力の定義された設定を可能にする。
請求項7に記載された上昇シャフトによって、駆動装置が縫製フットから距離を置いて配置される。上昇シャフトと垂直な平面で見て、カムフォロワーは、上昇シャフトと共通の駆動装置の駆動軸の間に配置できる。このタイプの配置はカムディスクのカムデザインを簡単にする。
請求項8に記載されたステッパーモーターは、押さえ付け圧力の特に段階的な設定を可能にする。これは、それぞれの縫い環境への適合のために使用できる。リフター高さの微調整もまた有利である。厚い織物片を縫うとき、高いリフター高さを設定することができる。薄めの織物片を縫うとき、低めのリフター高さを設定することが可能である。
駆動装置、特にステッパーモーターの駆動軸がミシンの縫製フットに向かう方向に向けられるように駆動装置の配置が行われるか、それに代えて、駆動軸が縫製フットから離れる方向に向けられるように当該配置が行われる。例えば、ミシンアームの横方向又は長手方向の駆動装置のためのスペース要件に依存して、これにより駆動装置を限界寸法までコンパクトに設計することができる。
請求項9に記載された調整範囲は、駆動装置のための位置決め精度や増分(incrementation)に関する過度の要件無しに押さえ付け圧力の微調整を可能にする。このような広い調整範囲によって、カムディスクの低トルク駆動装置及び小ピッチカムが同時に実現される。
さらに、互いから分離して配置された2つのカムフォロワーを備えたカムレバーと、対応する形状を有するカムディスクが装置改良のためのアセンブリ群としても使用できると分かった。これにより、正に1つのカムフォロワーを備えたカムレバーを有する既に存在する駆動装置を、2つのカムフォロワーを有する本発明に従う駆動装置で交換することができ、従ってカムレバーとカムディスクの間の対応的に安全な力の伝達がもたらされる。
以下では、本発明の例示の実施形態を、図面に関連してより詳細に説明する。
ミシンの斜視正面図を示す図である。 織物片を押さえるときに縫製フットによって加えられる押さえ付け圧力を設定するための圧力調整装置、縫製フットを上昇させる上昇装置及びこれら装置のための共通の駆動装置を備えた図1に示されるミシンのアセンブリ群の別な斜視図である。 「最小押さえ付け」位置における、目視方向IIIから見た、図2に示されるアセンブリ群の平面図である。 図3に示す図であり、駆動装置のカムレバーのベースプレートの部分は省略されている。 「最大フット上昇」位置におけるアセンブリ群の図3と同様の図である。 図5に示すアセンブリ群を示す図であり、カムレバーのベースプレートの部分は再び省略されている。 「中間フット上昇高さ」位置におけるアセンブリ群の図3と同様の図である。 図7に示すアセンブリ群を示す図であり、カムレバーのベースプレートの部分は再び省略されている。 「最大押さえ付け圧力」位置におけるアセンブリ群の図3と同様の図である。 図9に示すアセンブリ群を示す図であり、カムレバーのベースプレートの部分は再び省略されている。 織物片を押さえるときに縫製フットによって加えられる押さえ付け圧力を設定するための圧力調整装置、縫製フットを上昇させる上昇装置及びこれら装置のための共通の駆動装置を備えたアセンブリ群の別な実施形態の、図2と同様の図である。図11に示されるアセンブリ群は図2に示されるアセンブリ群に代えて使用できる。 「最小押さえ付け圧力」位置における、目視方向XIIから見た、図11に示されるアセンブリ群の平面図である。カムレバーのベースプレートの部分は図4と同様に省略されている。 「最大フット上昇」位置におけるアセンブリ群の図12と同様の図である。 「中間フット上昇高さ」位置におけるアセンブリ群の図12と同様の図である。 「最大押さえ付け圧力」位置におけるアセンブリ群の図12と同様の図である。 図11に示されるアセンブリ群のカムディスクの斜視図である。 図11に示されるアセンブリ群のカムレバーの斜視図である。
ミシン1は、スタンド2、アーム3及びヘッド4を有し、ベースプレート5と共に、ミシン1の全体的にC形構造が得られる。主駆動装置(詳細に図示せず)によって駆動される上軸(アームシャフト)が、往復上下運動によりそこに締結された縫い針7を備えた針棒6を駆動させる。この運動の間、縫い針7は、ミシン1のハウジングベースプレート5の上側である支持板8の一部を形成する針プレートの針穴を通過する。
ミシン1は、縫製の間織物片を押さえ付けるための縫製フット9を有し、当該縫製フットは押さえ(presser foot)とも称される。縫製フット9は押さえ棒10に設置されている。
図2において参照番号11で全体として示されているアセンブリが、織物片を押さえ付けるときに縫製フット9により加えられる押さえ付け圧力(hold-down pressure)を設定し、縫製フットを上昇させるために使用される。
アセンブリ11は、押さえ付け圧力を設定する圧力調整装置、縫製フットを上昇させる上昇装置及びこれら2つの装置のための共通の駆動装置を有する。圧力調整装置及び上昇装置を以下に詳細に記載する。共通の駆動装置はステッパーモーター12として構成される。ステッパーモーター12の駆動シャフト12a(例えば図3参照)が、押さえ棒10から離反して指向し、それで駆動シャフト12aの自由端が、図3に示す眺めの目視方向IIIとは逆方向に観測者に向いている。
ステッパーモーター12の駆動シャフトはカムディスク13に回転しないように連結している。カムディスク13はカムレバー14と相互作用し、一方で縫製フット9を上昇させ、他方で圧力調整装置を駆動させる。カムレバー14は、カムディスク13の全回動経路に沿ってカムディスク13と相互作用する。カムレバー14は今度は、上昇シャフト15に回転しないように連結している。上昇シャフト15は、ミシン1のアーム3の上軸と平行に延びていて、ミシン1のフレームに回転可能に設置されている。上昇シャフト15に回転しないように連結しているのは、押さえ棒10に固定連結した押さえ駆動部17(presser foot driver)と相互作用する上昇レバー16である。上昇シャフト15は、カムレバー14からの切り替え操作力を縫製フット9に伝達するために使用される。
カムレバー14の反対側の端部では、上昇シャフト15が、上昇シャフト長手軸に対して偏心してテンションバー18に連結している。当該テンションバー18は、図2に示されていない縫製フット9を押圧するためにスリーブ19によって上から圧縮バネ21を押圧している。
フレームに固定されていて押さえ棒10が通過する別なスリーブ20と、押さえ駆動部17の間に配置されているのは、押さえ棒10の部分を螺旋状に取り囲む圧縮バネ21である。
図2及び4は、駆動位置「最小押さえ付け圧力」におけるアセンブリ11を示す。図3と比較して、カムレバー14とのその相互作用をより詳細に示すために、カムレバー14のベースプレートの一部が図4では省略して示されている。
カムレバー14の第1カムフォロワーを形成する、カムレバー14の第1フォロワースタッド22が、「最小押さえ付け圧力」カムレバー位置を定める、カムディスク13のカム凹部23と係合している。上昇シャフト15の関連する回動位置において、テンションバー18は最小の圧縮力をスリーブ19に加える。圧縮バネ21は最小に付勢されている。圧縮バネ21の力は押さえ駆動部17によって押さえ棒10に伝達され、縫製フット9の対応する最小押さえ付け圧力がミシン1の操作の間生じる。この「最小押さえ付け圧力」駆動位置では、上昇レバー16は押さえ駆動部17から外れている。
図5及び6は、「最大フット上昇」駆動位置を示す。この位置に達するために、図2〜4に示される「最小押さえ付け圧力」位置に続いて、ステッパーモーター12が作動され、その駆動シャフトが図3〜6の眺めから反時計回りに約80°回転される。結局、カムレバー14の第2カムフォロワーを形成する、カムレバー14の第2フォロワースタッド24が、カムディスク13上を時計回りにカムエリア25まで移動し、当該カムエリアでは、カムディスク13が今度は第2カムフォロワー24にレバーとして作用する。この位置では、上昇レバー16は、押さえ駆動部17を、フレームに固定されたスリーブ20の方向に圧縮バネ21の圧縮力とは逆方向に上方に押し、押さえ棒10に沿って運び、縫製フット9を上昇させる。
カムレバー14の2つのフォロワースタッド22,24は互いに分離して配置されている。2つのフォロワースタッド22,24はカムレバー14に固定連結されている。
2つのフォロワースタッド22,24はそれぞれ、カムディスク13の全回動経路の少なくとも一部においてカムディスク13と相互作用するように配置されている。「最小押さえ付け圧力」カムレバー位置(図3,4参照)の回動経路部分では、第1フォロワースタッド22がカム凹部23の領域でカムディスク13と相互作用する。次の「最大フット上昇」カムレバー位置(図5,6参照)では、カムエリア25と相互作用するのは第2フォロワースタッド24である。
一方でカム凹部23と、他方でカムエリア25が、カムディスク13の2つの窪んだカム部分である。これら2つの窪んだカム部分23,25の間で、カムディスク13は、カムディスク13の湾曲線の耳たぶ(lobe)のように構成された凸型のカム部分26を有する。
図7及び8は、上で述べた2つの駆動位置「最小押さえ付け圧力」と「最大フット上昇」の間の「中間フット上昇高さ」駆動位置を示す。この「中間フット上昇高さ」駆動位置では、凸型のカム部分26は2つのフォロワースタッド22,24の間のスペースに係合し、それにより確動ロック力寄与がもたらされ、カムレバー14とカムディスク13の安全な接触が保証される。それの、カムディスク13との安全な接触は、例えば織物片、押さえ9及び押さえ棒10を介してカムレバー14に伝達される力とは無関係に保証される。
「最小押さえ付け圧力」駆動位置(図3,4参照)と「最大フット上昇」駆動位置(図5,6参照)の間の領域の部分では、2つのフォロワースタッド22,24が同時にカムディスク13と相互作用し、言い換えればそれらが同時にカムディスク13に接触する。
図9及び10は、「最大押さえ付け圧力」駆動位置を示す。図3と比較して、ステッパーモーター12は、その駆動シャフトがカムディスク13を図3に示す位置と比べて時計回りに約320°回動させるように、切り替えられている。その際、カムレバー14の第1フォロワースタッド22はカムディスク13に沿って「最大押さえ付け圧力」カムエリア27まで移動する。この「最大押さえ付け圧力」位置では、第2フォロワースタッド24はカムディスク13から外れている。
この位置では、テンションバー18は、上昇シャフト15へのその偏心連結のために下に移動しており、従ってスリーブ19に引っ張り力を加えている。スリーブ19は、対応的に、テンションバー18によって最大限下に押されている。結局、圧縮バネ21は最大に付勢されている。その結果、押さえ棒10と、それゆえ縫製フット9とがミシン1の操作の間に織物片に加える最大押さえ付け圧力が生じる。「最大押さえ付け圧力」位置では、上昇レバー16は再び押さえ駆動部17から外れている。これによって、図9及び10に示す「最大押さえ付け圧力」駆動位置におけるカムレバー14が、図3に示す「最小押さえ付け圧力」駆動位置に比べて、反時計回りに約60°回動される。
ゆえに、縫製フット9の上昇がカムの回転の1つの回転方向で生じる一方で、圧力調整の駆動がその逆方向の回転方向で生じるように、カムディスク13とカムレバー14は相互作用する。
「最小押さえ付け圧力」カムレバー位置(図3参照)と「最大押さえ付け圧力」カムレバー位置(図9参照)の間のステッパーモーター12の駆動シャフトの調整範囲は、180°より大きい。
ステッパーモーター12は例えば、ミシン1のペダルを介してオペレーターによってフット上昇のために作動される。
押さえ付け圧力を設定するために、設定は、図1に概略的に示された制御装置26を介して実行できる。制御装置26は、より詳細には図示しない態様でステッパーモーター12に信号接続している。
上で説明したアセンブリ群11に代えてミシン1で使用できる、押さえ付け圧力を設定し及び縫製フットを上昇させるためのアセンブリ群28の別な実施形態を、図11〜15を参照して以下に説明する。アセンブリ群11に関連して既に上で説明したものに対応する構成部品及び機能は、同じ参照番号によって示し、再び詳細には議論しない。
アセンブリ群28では、ステッパーモーター12は、その駆動シャフトが押さえ棒10に向かう方向に、言い換えれば図12の観測者に向かう方向に、再び目視方向XIIとは逆方向に指向するように、配置されている。ゆえに、アセンブリ群28では、押さえ棒10に対するステッパーモーター12の駆動シャフトの向きは、アセンブリ群11のそれとは逆である。
図11及び12は、「最小押さえ付け圧力」駆動位置を示す。この位置では、カムレバー14の第1フォロワースタッド22は、再びカムディスク13のカム凹部23に載っている。
図13は、「最大フット上昇」駆動位置を示す。この位置では、図12に示す「最小押さえ付け圧力」駆動位置から続けて、その駆動シャフトに固定連結したカムディスク13が図12及び13から分かるように反時計回りに略180°回転されるように、アセンブリ群28のステッパーモーター12が作動される。この「最大フット上昇」駆動位置では、第2フォロワースタッド24はアセンブリ群11のカムエリア25に対応する、カムディスク13の別な窪んだカムエリア25に係合する。「最小押さえ付け圧力」駆動位置から続けて、カムディスク13のこの回動運動は、カムレバー14を反時計回りに約45°回動させる。この位置では、リフターレバー16は、押さえ駆動部17を再び上方に、圧縮バネ21の圧縮力とは逆方向であってフレームに固着されたスリーブ20の方向に押す。これは、図5,6に関してアセンブリ群11のために上で既に説明したものである。
図14は、「中間フット上昇」駆動位置、言い換えれば、図12に示す「最小押さえ付け圧力」位置と図13に示す「最大フット上昇」位置の間の中間駆動位置を示す。この「中間フット上昇高さ」駆動位置では、2つの駆動スタッド22,24がカムディスク13の凸型のカム部分26に同時に相互作用する。
アセンブリ群28のカムディスク13の2つの窪んだカムエリア23,25の間には、別な凸型のカム部分26があり、それは、アセンブリ群11のカムディスク13におけるよりも、アセンブリ群28のカムディスク13において大型の形状を有する。
図15は今度は、「最大押さえ付け圧力」駆動位置を示す。図12に示す駆動位置と比較して、アセンブリ群28のカムディスク13は、再びステッパーモーター12により時計回りに約210°回動している。よって、第1フォロワースタッド22は、アセンブリ群28のカムディスク13に沿って、「最大押さえ付け圧力」カム部分27まで移動する。この「最大押さえ付け圧力」駆動位置では、カムレバー14は、図12及び15に示す「最小フット圧力」駆動位置に比べて時計回りに約90°回動している。
この位置では、テンションバー18は上昇シャフト15への偏心連結のために下に移動しており、そこではそれは対応する引張力をスリーブ19に加える。それはテンションバー18によって最大限に下に押される。これにより圧縮バネ21は最大に付勢される。その結果、ミシン1の操作の間、最大の押さえ付け圧力が押さえ棒10、それゆえ縫製フット9によって織物片に加えられる。「最大押さえ付け圧力」位置では、上昇レバー16は、再び押さえ駆動部17から外れている。この「最大押さえ付け圧力」位置では、第2フォロワースタッド24はカムディスク13から外れている。
「最大押さえ付け圧力」位置では、カムエリア27はステッパーモーター12の参照のためのストッパとしても使用される。この目的のために、第1フォロワースタッド22がカムエリア27で形成されるストッパに当接するまで、ステッパーモーター12は「最大押さえ付け圧力」駆動位置に移動する。ストッパとして構成されたカムエリア27は、別な風には光バリアー又は誘導スイッチにより形成される別な参照センサーの使用を要しない。
「最小押さえ付け圧力」駆動位置(図3〜4参照)では、例えば、アセンブリ群11の2つのフォロワー22及び24は、図3及び4に示す平面図において、上昇シャフト15とステッパーモーター12の駆動シャフト12aの間に配置されている。「最大フット上昇」駆動位置(図13参照)では、例えば、アセンブリ群28の2つのフォロワースタッド22,24は、図13に示す平面図において、ステッパーモーター12の駆動シャフト12aと略同じ高さにある。
図16及び17はそれぞれ、アセンブリ群28のカムディスク13(図16)の斜視図及びカムレバー(図17)の斜視図を示す。
アセンブリ群28のカムディスク13及びカムレバー14は、既存の駆動装置アセンブリ群の装置改良のための装置改良アセンブリ群として使用できる。この既存の駆動装置アセンブリ群の上昇レバーは元々正に1つのフォロワーを具備している。
1 ミシン
9 縫製フット
12 共通の駆動装置
13 カムディスク
14 カムレバー
22,24 カムフォロワー

Claims (10)

  1. −縫製の間織物片を押さえ付ける少なくとも1つの縫製フット(9)と、
    −織物片を押さえ付けるときに前記縫製フット(9)によって加えられる押さえ付け圧力を設定する圧力調整装置と、
    −前記縫製フットを上昇させる上昇装置と、
    −前記圧力調整装置用の及び前記上昇装置用の共通の駆動装置(12)と、
    を有するミシン(1)であって、
    一方で前記縫製フット(9)を上昇させるために、他方で前記圧力調整装置を駆動させるためにカムレバー(14)と相互作用するカムディスク(13)が、前記共通の駆動装置(12)の駆動シャフトに回転しないように配置されており、前記カムレバー(14)は、前記カムディスク(13)の全回動経路に沿って前記カムディスク(13)と相互作用するように構成されており、
    前記カムレバー(14)は、互いから分離して配置された2つのカムフォロワー(22,24)を有し、前記カムフォロワー(22,24)は、前記カムディスク(13)の全回動経路の少なくとも一部においてそれぞれ前記カムディスク(13)と相互作用するように配置されている、ミシン。
  2. 前記2つのカムフォロワー(22,24)は、前記カムディスク(13)の全回動経路の少なくとも一部において前記カムディスク(13)と同時に相互作用するように配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載のミシン。
  3. 前記カムディスク(13)のカムが、凸型のカム部分(26)のどちらかの側でそれぞれの窪んだカム部分(23,25)によって境界付けられた凸型のカム部分(26)を有し、前記凸型のカム部分(26)は、前記カムディスク(13)との前記2つのカムフォロワー(22,24)の同時の相互作用が生じる部分である、ことを特徴とする請求項2に記載のミシン。
  4. 前記2つのカムフォロワー(22,24)は前記カムレバー(14)と固定連結したフォロワーとして構成される、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のミシン。
  5. 前記縫製フット(9)の上昇がカムの回転の1つの回転方向において生じる一方、前記圧力調整装置の駆動がそれとは逆方向の回転方向において生じるように、前記カムディスク(13)及び前記カムレバー(14)は相互作用する、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のミシン。
  6. 前記カムディスク(13)は、「最小押さえ付け圧力」カムレバー位置を設定するためのカム凹部(23)を有する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のミシン。
  7. 前記カムレバー(14)からの切り替え操作力を前記縫製フット(9)へ伝達するための上昇シャフト(15)を有する、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のミシン。
  8. 前記駆動装置(12)がステッパーモーター(12)として構成される、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のミシン。
  9. 180°より大きい「最小押さえ付け圧力」カムレバー位置と「最大押さえ付け圧力」カムレバー位置の間の前記共通の駆動装置(12)の駆動シャフトの調整範囲を有する、ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のミシン。
  10. −共通の駆動装置(12)の駆動シャフト(12a)に配置可能なカムディスク(13)と、
    −一方で縫製フット(9)を上昇させるために、他方で圧力調整装置を駆動させるために前記カムディスク(13)と相互作用するカムレバー(14)とを有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のミシンに使用される装置改良のためのアセンブリ群(13,14)であって、
    前記カムレバー(14)は、前記カムディスク(13)の全回動経路に沿って前記カムディスク(13)と相互作用するように構成され、
    前記カムレバー(14)は、互いから分離して配置された2つのカムフォロワー(22,24)を有し、前記カムフォロワー(22,24)は、前記カムディスク(13)の全回動経路の少なくとも一部においてそれぞれ前記カムディスク(13)と相互作用するように配置されているアセンブリ群。
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