KR101171396B1 - 재봉기 - Google Patents

Abstract

스테핑 모터의 적정한 회전을 도모한다.

천 누름부(21)를 승강가능하게 지지하는 천누름기구(20)와, 바늘판(11) 하방에서 고정 메스(41)와 가동 메스(42)를 구비하는 절단기구(40)와, 천누름기구(20) 및 절단기구(40)의 구동원이 되는 스테핑 모터(13)와, 스테핑 모터(13)의 회전구동력을 각 기구에 부여하는 동력전달기구(50)를 구비하며, 동력전달기구는 스테핑 모터에 의해 회전구동되는 2개의 회전 캠(51, 52)을 구비하고, 이들에 의해 각 기구에 구동력을 부여하여 천누름기구와 그 회전 캠 사이에 구동 동작량을 조정하는 동작량 조정기구(59)를 갖는 것으로 하였다.

Description

재봉기{SEWING MACHINE}

도 1은 발명의 실시형태에 따른 재봉기의 주요한 구성만을 도시한 사시도이다.

도 2는 재봉기의 주요한 구성을 도 1과 다른 방향에서 바라본 사시도이다.

도 3은 바늘판의 하측에서 절단기구를 바라본 사시도이다.

도 4는 제 2 레버부재와 종동링크체를 연결상태로부터 분해한 분해사시도이다.

도 5는 제 2 레버부재에 대한 종동링크체의 각도조절에 따른 가압판의 승강이동량의 변화를 설명하기 위한 설명도이다.

도 6은 제 1 및 제 2 회전 캠에 의해 구동되는 절단기구의 실절단동작과 천 누름기구의 천 누름부 승강동작의 타이밍 챠트를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 재봉기 11 : 바늘판

21 : 천 누름부 20 : 천누름기구

13 : 스테핑 모터 40 : 절단기구

41 : 고정 메스 42 : 가동 메스

50 : 동력전달기구 51 : 제 1 회전 캠

52 : 제 2 회전 캠 57 : 제 2 레버부재(동작량 조정기구)

59 : 종동링크체(동작량 조정기구)

본 발명은, 천누름기구와 이것에 이어지는 다른 기구의 동작을 연속적으로 수행하는 재봉기에 관한 것이다.

재봉기가, 천 누름부를 눌러내려 바늘판상의 피봉제물을 누르는 천누름기구와, 다른 기구, 예를 들면, 윗실 및 밑실을 절단하는 절단기구 등을 구비하는 경우에, 각 기구의 구동원으로서, 단일 스테핑 모터를 공용으로 사용하는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 각 기구에 개별적으로 구동력을 부여하는 회전 캠을 각각 준비하여, 단일 스테핑 모터에 의해 각 회전 캠을 동시에 회전시키는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

각 회전 캠에는, 캠 종절(從節)에 의해 요동하는 아암과 복수의 링크부재로 구성되는 전달기구가 개별로 병설되어, 스테핑 모터의 1회전에 의해, 천누름기구와 절단기구가 소정의 순번으로 동작하도록 구성되어 있었다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개공보 제2003-210881호

그러나, 천누름기구에 대해 회전 캠을 이용하여 천 누름부의 승강동작을 부여할 경우, 피봉제물의 두께가 두꺼운 경우에는, 천 누름부가 소정의 하강위치까지 하강할 수 없고, 그 결과 전달기구를 통한 캠 종절이 회전 캠의 주위에서 이루어질 수 없게 되어, 회전 캠의 회전이 방해된다는 문제가 있었다. 이 경우, 천누름기구에 대해서는 회전 캠이 더욱 회전함에 따라 천 누름부를 상승시키도록 구성되어 있기 때문에, 천 누름부를 상승시킬 수 없게 되고, 그와 동시에 연동을 도모한 절단기구 등의 다른 동작도 할 수 없게 된다는 결함이 있었다.

또한, 스테핑 모터가 강력한 경우에는, 천 누름부를 무리하게 하강시켜, 회전불능 상태에서 이탈할 수도 있는데, 이러한 경우에는 부하의 증대로 인해 스테핑 모터에 탈조(脫調)를 일으키고, 그 후, 정확한 타이밍에서 각 기구의 동작이 이루어질 수 없게 되는 결함이 있었다.

본 발명의 목적은, 천누름기구와 이것에 이어지는 다른 기구의 동작을 원활하게 수행하는 데 있다.

청구항 1에 기재된 발명은, 바늘판 위로 하강하여 피봉제물을 유지시키는 천 누름부를 가지며, 상기 천 누름부를 승강가능하게 지지하는 천누름기구와, 상기 바늘판의 하방에 배치하며 가동 메스의 이동에 의해 재봉실을 절단하는 절단기구와, 상기 천 누름부의 승강 및 상기 가동 메스 이동의 구동원이 되는 스테핑 모터와, 상기 스테핑 모터에 의해 동시에 회전구동되는 2개의 회전 캠을 구비하며, 상기 2개의 회전 캠에 종동(從動)하여 상기 천누름기구 및 상기 절단기구를 개별로 동작시키는 동력전달기구를 구비한 재봉기로서, 상기 천누름기구와 이것에 구동력을 부여하는 회전 캠과의 사이에 상기 천누름기구에 대한 구동 동작량을 조정하는 동작량 조정기구를 갖는 구성을 채용한다.

상기 구성에서는, 천누름기구와 이것에 연동하는 절단기구를 구비하고, 각 기구에 대응하는 회전 캠이 스테핑 모터에 의해 동시에 회전구동된다. 그리고, 이에 따라, 스테핑 모터가 1회전하는 동안에, 천누름기구와 절단기구가 소정의 순번과 소정의 타이밍에서 각각 동작을 수행한다.

또한, 피봉제물이 두꺼운 것인 경우에는, 천 누름부가 당초의 하위치(下位置)까지 하강하지 않는 사태가 생길 수 있다. 이 경우, 동작량 조정기구에 의해, 천누름기구에 전달되는 구동 동작량을 저감하도록 조정한다. 이에 따라, 캠의 종절이 회전 캠의 회전을 방해하는 상태를 회피할 수 있고, 나중에 이어지는 다른 동작도 모두 원활히 수행할 수 있다. 또한, 스테핑 모터가 과도하게 부하되는 것을 회피하여, 탈조를 방지한다.

(실시형태)

(발명의 실시형태의 전체 구성)

이하에서는, 도 1 내지 도 6에 기초하여, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태인 재봉기(10)의 주요한 구성만을 도시한 사시도이고, 도 2는 재봉기(10)의 주요한 구성만을 도시한 도 1과는 다른 방향에서 바라본 사시도이다.

재봉기(10)는, 각 구성을 유지시키거나 혹은 수납하는 재봉기 프레임(도시생략)을 구비하고 있으며, 이러한 재봉기 프레임은 재봉기(10) 전체에 있어서 하부에 위치하는 베드부와, 재봉기 베드부의 길이방향 일단부에서 상방에 세워 설치된 세 로몸체부와, 세로몸체부의 상단부로부터 베드부와 동일한 방향으로 연장설치된 아암부를 구비하고 있다. 이하의 설명에서, 재봉기(10)를 수평면에 놓은 상태에서, 수평이면서 베드부의 길이방향에 평행인 방향을 Y축방향으로 하고, 수평이면서 Y축방향에 직교하는 방향을 X축방향이라 하고, X축 및 Y축방향에 직교하는 방향을 Z축방향이라 한다.

재봉기(10)는, 바늘판(11)상으로 하강하여 피봉제물인 천을 유지시키는 천 누름부(21)를 승강가능하게 지지하는 천누름기구(20)와, 바늘판(11)의 하측에 위치하며 봉제 후에 윗실 및 밑실을 절단하는 절단기구(40)와, 천 누름부(21)의 하강 및 절단기구(40)의 절단동작의 구동원이 되는 스테핑 모터(13)와, 스테핑 모터(13)의 회전구동력을 천누름기구(20) 및 절단기구(40)에 부여하는 동력전달기구(50)를 구비하고 있다.

또한, 재봉기(10)는, 재봉바늘을 유지시키며 상하로 이동시키는 상하이동기구, 바늘판의 하방에서 재봉바늘에 삽입통과된 윗실에 밑실을 얽어매는 가마기구, 천누름기구(20)를 통해 천 누름부(21)를 바늘판(11) 상면을 따라 이동시켜 바늘낙하위치를 임의로 행하게 하는 천이동기구 등과 같이 봉제에 필요한 각종 기구를 구비하고 있으나, 이들은 주지되어 있으므로, 그에 대한 도시 및 설명은 생략하기로 한다.

(천누름기구)

천누름기구(20)는, 그 기저단부가 천이동기구에 유지됨과 동시에 그 선단부측이 X-Y 평면을 따른 임의의 위치로 위치결정되는 지지 프레임(22)과, 천 누름부(21)의 하측에 위치하며 천 누름부(21)와의 사이에서 천을 유지시키는 하부판(23)과, 천 누름부(21)의 일단부에 세워설치된 누름부유지부재(24)와, 지지 프레임(22)의 선단부에 설치됨과 동시에 유지부재(24)를 통해 천 누름부(21)를 승강가능하게 지지하는 가이드 프레임(25)과, 지지 프레임(22)에 요동가능하게 지지됨과 동시에 요동에 의해 일단부에서 누름부유지부재(24)에 대해 승강의 이동력을 부여하는 한쌍의 요동빔(26)과, 재봉기 프레임에 의해 상하이동이 가능하게 지지된 가압판(27)과, 지지 프레임(22)의 상부에서 요동가능하게 지지됨과 동시에 일단부가 가압판(27)의 하면과 접하는 요동부재(28)와, 요동부재(28)의 타단부와 각 요동빔(26)의 타단부를 상하에 대해 동일방향으로 연동시키는 제 1 및 제 2 링크체(29, 30)를 구비하고 있다.

천 누름부(21)는 직사각형상의 프레임체이며, 네변의 내측은 크게 개구되어 있다. 이러한 개구부의 내측에서 유지된 천에 대해 바늘이 낙하되어, 봉제가 이루어지게 되어 있다.

이에 대응하여 하부판(23)도 천 누름부(21)와 거의 동일한 크기의 직사각형 프레임부를 가지며, 천 누름부(21)와 마찬가지로 크게 개구되어 있다. 또한, 하부판(23)은, 그 장변의 중간에 해당하는 부위로부터 단변과 평행하게 연장되는 연장부를 가지며, 상기 연장부의 선단부에서 천이동기구에 유지되어 있다. 그리고, 지지 프레임(22)의 선단부와 함께, 직사각형의 프레임부측이 X-Y평면을 따른 임의의 위치에 위치결정되도록 되어 있다.

지지 프레임(22)은, 재봉기 베드부의 상면에 설치되고, 전술한 바와 같이 그 기저단부가 천이동기구에 유지되며, 그 선단부는 기저단부에 대해 상방으로부터 서서히 전방을 향하도록 연장설치되어 있다. 또, 상기 지지 프레임(22)의 길이방향(연장설치방향)은 Y축방향을 따르도록 재봉기 베드부상에 설치되어 있다.

누름부유지부재(24)는, 대략 L자 형상으로 형성되어 있으며, 그 일단부가 천 누름부(21)에 고정되어 연결되고, 그 타단부는 가이드 프레임(25)에 지지되어 있다.

가이드 프레임(25)은, 지지 프레임(22)의 선단부에 고정적으로 장비되어 있으며, 누름부유지부재(24)의 타단부를 슬라이드가능하게 지지하는 가이드홈을 구비하고 있다. 이러한 가이드홈이 Z축방향(상하방향)을 따르도록 가이드 프레임(25)은 지지 프레임(22)에 장비되어 있다. 이에 따라, 천 누름부(21)는 지지 프레임(22)에 대해 승강동작을 할 수 있게 되어 있다.

각 요동빔(26)은, 지지 프레임(22)을 사이에 끼우도록 설치되어 있으며, 각각 대략 Y축방향을 따른 상태에서 지지 프레임(22)에 지지되어 있다. 또한, 각 요동빔(26)은, 그 길이방향 중간부에서 X축방향을 따른 축을 중심으로 지지 프레임(22)에 요동가능하게 지지되어 있으며, 그 요동을 행하는 일단부가, 가이드 프레임(25)에 지지된 누름부유지부재(24)의 타단부에 설치된 관통구멍에 삽입되어 있다. 따라서, 요동빔(26)의 요동에 의해 그 일단부가 상하로 이동하면, 누름부유지부재(24)를 통해 천 누름부(21)도 상하로 이동하게 되어 있다. 또한, 각 요동빔(26)은, 그 축지지부분에서 비틀림 코일스프링(도시생략)에 의해 천 누름부(21)가 상방을 향해 이동하는 방향으로 항상 가세(加勢)되어 있다.

가압판(27)은, 직사각형의 평판으로서, 그 상면중앙에 수직으로 세워져 고정설치된 지지축(27a)을 구비하고 있다. 이러한 지지축(27a)은 환봉형상이며, 재봉기 프레임에 고정적으로 장비된 원통형상의 금속 베어링(32)에 삽입통과되고, 상기 지지축(27a)을 통해 가압판(27)은 Z축방향을 따라 승강가능하게 지지되어 있다.

또한, 지지축(27a)은, 그 상단부가 금속 베어링(32)으로부터 상방으로 돌출되어 있고, 상기 지지축(27a)의 상단부에는, 그 반경방향 양측으로 핀(27b)이 설치되어 있다. 각 핀(27a)은, 동력전달기구(50)에 걸림결합되어 하방으로의 가압력을 입력받기 위한 것이다.

요동부재(28)는, Y축방향을 따른 상태에서 지지 프레임(22) 상부에 설치되어 있다. 요동부재(28)는, 그 길이방향 중간부에서 X축방향을 따른 축을 중심으로 지지 프레임(22)에 요동가능하게 지지되어 있으며, 그 요동에 의해 상하로 이동하는 일단부는 가압판(27)의 하면 중앙부에 접하도록 배치되어 있다.

한편, 요동부재(28)의 타단부는 2개의 링크체(29, 30)를 통해 각 요동빔(26)의 타단부(천 누름부(21)와는 반대되는 측의 단부)에 연결되어 있다. 각 요동빔(26)은 비틀림 코일스프링에 의해 그 타단부가 하방으로 가세되어 있기 때문에, 2개의 링크체(29, 30)를 통해 요동부재(28)의 타단부도 하방으로 가세된다. 이에 따라, 요동부재(28)의 일단부는 비틀림 코일스프링의 탄성에 의해 상방을 향해 가세되게 되고, 그 결과, 가압판(27)은 항상 상방으로 밀어올려진 상태를 유지하게 된다.

또, 상술한 제 1 링크체(29)는 지지 프레임(22)에 의해 요동가능하게 지지되어 있고, 제 2 링크체(30)는 제 1 링크체(29)의 요동단부 및 요동부재(28)의 타단부와 연결되어 있다. 또한, 제 1 링크체(29)의 요동단부는, 인장 스프링(31)에 의해 요동빔(26)의 타단부와 압접(壓接)되도록 연결되어 있다. 이러한 인장 스프링(31)은, 전술한 비틀림 코일스프링보다도 강력하여, 상기 비틀림 코일스프링에 대항하여 제 1 링크체(29)의 요동단부가 상방으로 요동할 경우, 요동빔(26)의 타단부도 상방으로 끌어올려질 수 있게 된다.

천누름기구(20)는, 통상적으로는, 그 요동빔(26)이 비틀림 코일스프링에 의해 천 누름부(21)를 상방을 끌어올리는 방향으로 가세되어 있다. 즉, 외력이 부여되지 않는 한, 천 누름부(21)와 하부판(23)은 이격된 상태가 유지된다.

또한, 동력전달기구(50)에 의해, 가압판(27)의 지지축(27a)이 하방으로 가압되면, 요동부재(28)의 일단부가 하강하고 타단부는 상승하여, 각 링크부재(29, 30)를 통해 요동빔(26)의 타단부도 상방으로 끌어올린다. 이에 따라, 천 누름부(21)는 하방으로 가압되고, 천 누름부(21)와 하부판(23) 사이에서 천이 유지된 상태가 된다.

(절단기구)

절단기구(40)는, 재봉기 베드부내에서, 바늘판(11)의 하측에 배치되어 있다. 도 3은 바늘판(11)의 하측으로부터 절단기구(40)를 바라본 사시도이다. 도 3에서 부호 12는 바늘판(11)에 천공(穿孔)된 바늘구멍을 나타낸다.

절단기구(40)는, 바늘구멍(12)의 근방으로 날끝이 향하도록 바늘판(11)의 하면에 고정적으로 장비된 고정 메스(41)와, 회동(回動)동작을 함으로써 윗실 및 밑실을 고정칼과 끼워 절단하는 가동 메스(42)와, 동력전달기구(50)에 의해 왕복의 요동력을 부여받는 요동링크체(43)와, 상기 요동링크체(43)와 함께 요동가능하게 바늘판(11)의 하면측에 지지되도록 장비된 종동링크체(44)와, 가동 메스(42)와 종동링크체(44)를 연결하는 연결링크체(45)를 구비하고 있다.

가동 메스(42)는, 단붙이 나사(46)를 지지축으로 하여 바늘판(11)의 하면측에 회동가능하게 지지되어 있으며, 그 왕복회동시에 바늘구멍(12)의 하방을 통과할 수 있도록 바늘판(11)의 하면에 배치되어 있다.

봉제 종료 직후, 윗실은 그 공급원으로부터 재봉바늘을 통과하고, 또한 바늘판(11)의 바늘구멍(12)을 통과하여 가마기구와 걸림결합되며, 되접어 반대로 꺽어 다시 바늘구멍(12)을 통과하여 천에 봉제되어 있다. 또한, 밑실은 가마 내측의 밑실공급원인 보빈으로부터 풀려나와, 바늘판(11)의 하방에서 되접어 반대로 꺽여 있는 윗실에 얽어매어져 바늘구멍(12)을 통과하여 천에 봉제되어 있다. 즉, 바늘구멍(12)의 수직하방에서는, 재봉바늘로부터 가마에 이르는 윗실과, 가마로부터 천에 이르는 윗실과, 가마로부터 천에 이르는 밑실의 세 가닥이 존재하는 상태가 된다.

이러한 상태에서, 봉제가 종료된 천을 재봉기(10)로부터 제거하기 위해서는, 밑실과 한쪽의 윗실만을 절단할 필요가 있다. 특히 윗실에 대해서는, 여유 길이를 확보하기 위해, 가마로부터 천에 이르는 윗실만을 절단할 필요가 있다.

즉, 가동 메스(42)는, 바늘구멍(12)의 수직하방에 있어서의 세 가닥의 실 중소정의 두 가닥을 선택하여 절단할 필요가 있다. 한편, 세 가닥의 실은 가마의 배치에 따라, 바늘구멍(12)의 수직하방위치에서, 그 배열순서가 항상 일정하다. 이 때문에, 왕복회동의 전진경로가 되는 전진회동(Tf) 시에, 그 뾰족형상부(42a)가 절단을 하지 않는 윗실만을 회동중심의 내측으로 권취(卷取)하도록 골라내는, 이른바 실처리동작(handling)을 하고, 후진경로가 되는 후퇴회동(Tb)시에 남은 두 가닥을 뾰족형상부(42b)에 의해 포착하여 권취함과 동시에 고정 메스(41)의 날끝으로 가져가, 절단하도록 되어 있다.

요동링크체(43)는, 그 길이방향 중간부에서 단붙이 나사(47)에 의해 회동가능하게 바늘판(11)의 하면에 지지되어 있다. 요동링크체(43)의 일단부는, 동력전달기구(50)의 후술하는 동력전달빔(54)의 일단부에 연결되어 있으며, 상기 동력전달빔(54)의 Y축방향을 따른 전진/후퇴이동에 의해 요동링크체(43)는 요동되게 되어 있다.

요동링크체(43)의 타단부에는 단붙이 나사(47)를 중심으로 하는 원호방향을 따른 길다란 구멍(43a)이 형성되고, 상기 길다란 구멍(43a)에 고정나사(48)가 삽입되어 종동링크체(44)와 요동링크체(43)가 연결되어 있다.

종동링크체(44)는, 그 길이방향 일단부가 요동링크체(43)와 함께 단붙이 나사(47)에 의해 회동가능하게 바늘판(11)의 하면에 지지되어 있고, 길이방향 중간부에서 고정나사(48)에 의해 요동링크체(43)에 대해 길다란 구멍(43a)을 통해 연결되어 있다. 또한, 종동링크체(44)의 길이방향 타단부는 연결링크체(45)의 일단부에 연결되어 있다. 또한, 연결링크체(45)의 타단부는 가동 메스(42)에 연결되어 있다.

따라서, 고정나사(48)를 체결할 때, 종동링크체(44)는 요동링크체(43)와 일 체가 되어 요동하고, 동력전달빔(54)의 Y축방향을 따른 전진(이동방향 F) 또는 후퇴이동(이동방향 B)에 따라, 전달링크체(45)를 통해 가동 메스(42)를 바늘구멍(12)을 향해 전진회동(Tf) 또는 바늘구멍(12)측으로부터 후퇴회동(Tb)시킨다.

또한, 고정나사(48)를 느슨하게 함으로써, 종동링크체(44)는, 길다란 구멍(43a)의 길이 범위에서 요동링크체(43)와는 별개로 요동가능해지므로, 적당히 요동링크체(43)에 대한 상대적인 각도조절을 하여, 다시 고정나사(48)를 체결함으로써, 적정한 위치에 고정할 수가 있다.

요동링크체(43)는, 동력전달빔(54)에 연결되어 있기 때문에, 상기 동력전달빔(54)의 전진 또는 후퇴의 스트로크에 따라 일정한 각도범위에서만 요동을 하게 되는데, 종동링크체(44)는, 고정나사(48)와 길다란 구멍(43a)에 의해 요동링크체(43)에 대해 각도조절이 가능하므로, 요동을 하는 각도범위는 변화하지 않지만, 회동의 개시위치 및 종료위치를 조절할 수가 있다. 이에 따라, 가동 메스(42)의 절단시의 회동 개시위치 및 종료위치(실제로는 왕복회동을 하므로 엄밀히 말하면 되접어 꺽는 위치)를 조절할 수 있으며, 이에 수반하여, 가동 메스(42)의 바늘구멍(12)의 통과 타이밍, 즉 절단 타이밍을 조절할 수 있도록 되어 있다.

(동력전달기구)

동력전달기구(50)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스테핑 모터(13)에 의해 동시에 회전구동되는 제 1 및 제 2 회전 캠(51, 52)과, 제 1 회전 캠(51)에 따라 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)의 주위를 주회(周回)이동하는 제 1 롤러부재(53)와, 절단기구(40)에 절단을 위한 동력을 전달하는 동력전달빔(54)과, 제 1 롤러부재(53)를 일단부에서 지지함과 동시에 타단부가 동력전달빔(54)에 연결된 제 1 레버부재(55)와, 제 2 회전 캠(52)에 따라 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)의 주위를 주회이동하는 제 2 롤러부재(56)와, 일단부에서 제 2 롤러부재(56)를 지지하고 상기 제 2 롤러부재(56)의 주회이동에 따라 요동하는 제 2 레버부재(57)와, 고정나사(58)에 의해 연결되어 제 2 레버부재(57)와 함께 요동하는 종동링크체(59)와, 천누름기구(20)의 핀(27b)을 요동동작에 의해 눌러내리는 한 쌍의 아암부재(60, 61)와, 종동링크체(59)의 요동단부와 아암부재(60)를 연결하는 길다란 동력전달판(62)을 구비하고 있다.

제 1 롤러부재(53)는, 홈 캠인 제 1 회전 캠(51)의 가이드홈 내에 배치되며, 제 1 회전 캠(51)의 회전에 따라 홈을 따라 스테핑 모터(13)의 출력축(13a) 주위를 주회이동한다.

제 1 레버부재(55)는 재봉기의 세로몸체부내에서, 그 길이방향이 대략 Z축방향을 따른 상태에서, 그 길이방향 중간위치에서 재봉기 프레임에 요동가능하게 축지지되어 있다. 상기 제 1 레버부재(55)는, X축방향을 따른 축에 의해 축지지되어 있으며, 일단부에 위치하는 제 1 롤러부재(53)는 주회운동에 의해 대략 Y축방향을 따라 이동한다. 이에 따라, 제 1 롤러부재(53)의 이동에 따라 제 1 레버부재(55)가 요동하고, 그 타단부에 연결된 동력전달빔(54)에 대략 Y축방향을 따른 진퇴이동력을 부여한다.

동력전달빔(54)은, 재봉기 베드부내에서, 길이방향이 대략 Y축방향을 따른 상태에서 배치되어 있다. 이 때문에, 제 1 레버부재(55)의 요동에 의해, 동력전달 빔(54)이 자신의 길이방향을 따른 진퇴이동을 한다. 이러한 진퇴이동시의 전진이동(이동방향 F)에 의해, 절단기구(40)의 요동링크체(43)를 통해 가동 메스(42)를 전진회동(Tf; 한 쪽의 윗실만을 끌어넣도록 선별하기 위한 회동)시키고, 진퇴이동시의 후퇴이동(이동방향 B)에 의해, 가동 메스(42)를 후퇴회동(Tb; 다른 쪽 윗실과 밑실을 포착하여 절단하기 위한 회동)시키도록 되어 있다.

또, 동력전달빔(54)의 근방에는, 상기 동력전달빔(54)이 전진위치에 있는지 후퇴위치에 있는지를 검출하는 센서(64)가 설치되어 있다.

2개의 아암부재(60, 61)는, 모두 그 기저단부가 천누름기구(20)의 상방에서 재봉기 프레임에 회전가능하게 지지된 지지축(66)에 동시에 고정적으로 연결되고, 2개의 아암부재(60, 61)와 지지축(66)이 일체가 되어 요동하도록 되어 있다.

또한, 각 아암부재(60, 61)의 요동단부는, 지지축(66)을 중심으로 하는 원의 반경방향에서 Y축방향을 따라 연장설치되고, 전술한 천누름기구(20)의 가압판(27)을 상하로 이동시키는 각 핀(27b)의 상방에 위치하고 있다. 즉, 각 아암부재(60, 61)의 요동단부가 요동에 의해 하강하면, 각 핀(27b)에 접하여 가압판(27)을 하강시킴으로서 천 누름부(21)에 의해 천을 누르도록 되어 있다.

일측의 아암부재(60)는, 핀(27b)에 접하는 요동단부와는 별도로, 그 요동구동력이 입력되는 입력편(60a)이 지지축(66)을 중심으로 하는 반경방향에서 Z축방향으로 연장설치되어 있다. 이러한 입력편(60a)에는, 동력전달판(62)의 일단부가 연결되며, 상기 입력편(60a)을 Y축방향을 따라 요동시킨다. 이에 따라, 각 아암부재(60, 61) 전체가 요동을 한다.

상기 동력전달판(62)은 길다란 형상이며, 재봉기의 아암부내에서 Y축방향을 따라 설치되어 있다. 전술한 바와 같이, 동력전달판(62)은 그 타단부가 종동링크체(59)의 요동단부에 연결되어 있기 때문에, 종동링크체(59)의 요동에 의해 동력전달판(62)은 그 길이방향을 따라 전진이동(이동방향 f)과 후퇴이동(이동방향 b)을 하며, 각 아암부재(60, 61)를 요동시키도록 되어 있다. 즉, 후퇴이동시에는, 각 아암부재(60, 61)가 천누름기구(20)의 핀(27b)을 눌러내리는 방향으로 요동하여, 천 누름부(21)를 눌러내린다. 또한, 전진이동시에는, 각 아암부재(60, 61)가 천누름기구(20)의 핀(27b)으로부터 이격되는 방향으로 요동하여, 천 누름부(21)를 눌러내린 상태에서 상방으로 이동시킨다.

제 2 롤러부재(56)는 제 2 회전 캠(52)의 외주에 접한 상태로 배치되며, 제 2 회전 캠(52)의 회전에 따라 스테핑 모터(13)의 출력축(13a) 주위를 주회이동한다. 또, 상기 제 2 롤러부재(56)는 종동링크체(59)에 설치된 인장 스프링(67)에 의해, 항상 제 2 회전 캠(52)의 외주에 접하도록 장력이 부여되어 있다.

제 2 레버부재(57)는 대략 L자형상으로 형성되며, 그 굴곡부에서 지지축(65)에 의해 재봉기 프레임에 요동가능하게 축지지되어 있다. 상기 제 2 레버부재(57)는 X축방향을 따른 축에 의해 축지지되어 있으며, 일단부에 위치하는 제 2 롤러부재(56)가 주회운동에 의해 대략 Z축방향을 따라 이동하면, 그 타단부가 대략 Y축방향을 따라 이동하도록 굴곡되어 있다.

도 4는 제 2 레버부재(57)와 종동링크체(59)를 연결상태로부터 분해한 분해 사시도이다. 제 2 레버부재(57)와 종동링크체(59)는 상호간에 각도조절을 할 수 있으며, 이에 따라, 천누름기구(20)에 대한 구동 동작량을 조정하는 동작량 조정기구를 구성하고 있다.

종동링크체(59)는, 그 길이방향 일단부에서 제 2 레버부재(57)와 함께 지지축(65)에 의해 회동가능하게 재봉기 프레임에 지지되어 있으며, 길이방향 중간부에는 지지축(65)을 중심으로 하는 원호형상의 길다란 구멍(59a)이 형성되어 있다. 또한, 종동링크체(59)의 길이방향 타단부는 동력전달판(62)의 타단부에 연결되어 있다.

따라서, 체결나사(58)를 체결할 때, 종동링크체(59)는 제 2 레버부재(57)와 일체가 되어 요동하고, 동력전달판(62)의 Y축방향을 따른 전진(이동방향 f) 또는 후퇴이동(이동방향 b)에 따라, 각 아암부재(60, 61)를 요동시켜, 천 누름부(21)의 승강상태를 전환한다.

또한, 체결나사(58)를 느슨하게 함으로써, 종동링크체(59)는 길다란 구멍(59a)의 길이 범위에서 제 2 레버부재(57)와 별개로 요동가능해지므로, 적당히 제 2 레버부재(57)에 대한 상대적인 각도조절을 하여, 다시 체결나사(58)를 체결함으로써, 적당한 제 2 레버부재(57)에 대한 종동링크체(59)의 상대적인 각도를 조절할 수 있다.

도 5는, 제 2 레버부재(57)에 대한 종동링크체(59)의 각도조절에 의한 가압판(27)의 승강이동량의 변화를 설명하기 위한 설명도이다.

즉, 제 2 레버부재(57)에 대해, 도 5에서 실선으로 나타낸 각도로 종동링크체(59)를 각도조절하면, 각 아암부재(60, 61)와 핀(27b)간의 틈새는 d2가 되고, 도 5의 2점쇄선으로 나타낸 각도로 종동링크(59)를 각도조절하면, 각 아암부재(60, 61)와 핀(27b)간의 틈새는 d1이 된다.

한편, 각도조절을 하여도, 제 2 레버부재(57)의 요동 스트로크는 일정하기 때문에, 상술한 바와 같이, 각도조절에 의해 각 아암부재(60, 61)와 핀(27b)의 틈새 크기를 조절함으로써, 핀(27b) 및 가압판(27)의 하강방향으로의 밀어넣기량을 조절하는 것이 가능하도록 되어 있다.

다음으로, 제 1 및 제 2 회전 캠(51, 52)에 대해 설명한다. 도 6은 각 회전 캠(51, 52)에 의해 구동하는 절단기구(40)의 실절단동작과 천누름기구(20)의 천 누름부(21) 승강동작의 타이밍 챠트를 나타낸다. 도 6에서, 상측의 선이 천누름기구(20)의 동작을 나타내는 것이며, 세로축은 천 누름부(21)의 높이를 나타낸다. 또한, 도 6에서, 하측의 선이 절단기구(40)의 동작을 나타내는 것이며, 세로축은 전진회동방향으로의 회동각도량을 나타낸다.

또한, 도 6에서 가로축은 스테핑 모터(13)의 회전각도량을 나타내는데, 도 6에는 그 한 주기(一周分)가 도시되어 있으며, 절단동작을 개시하기 직전의 각도에서 도시되어 있다.

제 1 회전 캠(51)은, 전술한 바와 같이 홈 캠이며, 상기 제 1 회전 캠(51)은 제 1 롤러부재(53)를 스테핑 모터(13)의 출력축을 중심으로 하는 원주의 궤적을 따라 안내함과 동시에, 그 일부에 대해서는 원의 내측을 향해 오목한 궤적을 따라 안내하도록 되어 있다. 즉, 제 1 회전 캠(51)의 가이드홈은, 대략 하트형상으로 형성되어 있다.

이러한 제 1 회전 캠(51)은, 원주를 따른 구간에서는 제 1 레버부재(55)가 요동을 하지 않도록 하고, 오목한 구간(이하, ‘오목형상 구간’이라 함)에서만 요동하도록 한다.

상기 제 1 회전 캠(51)의 오목형상 구간은, 원주 구간으로부터 완만하게 변하여, 서서히 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)에 가까워지고, 상기 오목형상 구간의 정확히 중간에서 출력축(13a)에 가장 가까워진다. 그리고, 그곳을 통과하면 출력축(13a)으로부터 멀어져, 서서히 원주구간으로 되돌아오게 되어 있다.

이러한 제 1 회전 캠(51)의 형상에 의해, 제 1 롤러부재(53)가 오목형상 구간에 접어들면, 출력축에 가장 가까운 위치(이하, ‘바닥부’라 함)에 도달하기 까지, 제 1 레버부재(55)는 동력전달빔(54)을 전진이동시키며, 그와 동시에 절단기구(40)의 가동 메스(42)를 전진회동(Tf)시킨다. 이에 따라, 가동 메스(42)는 바늘구멍(12)으로부터 늘어뜨려진 한 쪽 윗실만을 선별하여 포착한다.

또한, 제 1 롤러부재(53)가 오목형상 구간의 바닥부를 통과하면, 원주구간에 도달하기까지, 제 1 레버부재(55)는 동력전달빔(54)을 후퇴이동시키며, 그와 동시에 절단기구(40)의 가동 메스(42)를 후퇴회동(Tr)시킨다. 이에 따라, 가동 메스(42)는 바늘구멍(12)으로부터 늘어뜨려진 다른 쪽 윗실과 밑실을 포착하여, 고정 메스(41)까지 가져와 절단한다.

제 2 회전 캠(52)은, 그 외주면에 제 2 롤러부재(56)를 접촉시켜 외주형상에 따라 이동시킴으로써, 외주면의 각 위치에서의 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)으로부터의 거리에 따른 이동량으로 제 2 레버부재(57)를 요동시키는 기능을 구비하고 있다.

상기 제 2 회전 캠(52)은, 제 1 회전 캠(51)과 동일한 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)상에 장비되며, 제 1 회전 캠(51)과 동시회전함으로써, 절단동작과 천누름동작과의 연동을 도모하고 있다.

구체적으로는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 1 회전 캠(51)에 의해 절단기구(40)가 실처리동작과 실절단동작을 한 후에 천 누름부(21)가 상승하도록 제 2 회전 캠(52)은 그 외주형상이 설정되어 있다. 즉, 제 2 회전 캠(52)은, 출력축(13a)을 중심으로 하는 반경이 크고 작은 2구간으로 구성되며, 반경이 큰 구간에서 작은 구간으로의 경계구간이 연동하는 제 1 회전 캠(51)의 오목형상 구간의 바로 뒤(회전방향 하류측)에 설치되며, 반경이 작은 구간이 스테핑 모터(13)의 거의 반 바퀴만큼 계속되고, 그런 다음, 경계구간을 지나 반경이 큰 구간으로 이행하는 형상으로 되어 있다.

이러한 제 2 회전 캠(52)의 형상에 의해, 절단기구(40)가 아직 실의 선별 및 절단을 하지 않을 때에는, 제 2 롤러부재(56)는 반경이 큰 구간에 접촉하고, 제 2 레버부재(57) 및 종동링크체(59)에 의해 동력전달판(62)이 후퇴방향(b)으로 이동되어 있다. 따라서, 각 아암부재(60, 61)가 핀(27b)을 눌러내려, 천누름기구(20)가 천 누름부(21)를 눌러내린 상태를 유지하고 있다.

또한, 제 1 회전 캠(51)에 의해 절단동작이 완료되면, 제 2 롤러부재(56)는 반경이 큰 구간으로부터 작은 구간으로의 경계구간을 신속하게 통과하고, 제 2 레버부재(57) 및 요동링크체(59)가 요동하여 동력전달판(62)을 전진방향(f)으로 이동 시킨다. 따라서, 각 아암부재(60, 61)의 상방으로 회동하여 핀(27b)의 눌러내림을 해제시켜, 천누름기구(20)가 천 누름부(21)를 상승시켜, 천의 누름상태를 해제한다.

이상의 구성으로부터 동력전달기구(50)는, 천누름기구(20)와 절단기구(40)의 연동을 도모하고 있다.

또, 스테핑 모터(13)의 출력축(13a)에는, 회전판(68)이 장비되어 있다. 상기 회전판(68)은 출력축과 동심(同心)인 원호형상으로 노치(切缺)되어 있으며, 회전판의 존재를 검지하는 센서(69)에 의해, 스테핑 모터(13)가 현재 절단의 개시각도인지 종료각도인지의 여부, 혹은 회전불능상태가 발생하지 않고 적정하게 회전이 이루어져 있는지의 여부가 검출된다.

(재봉기의 동작설명)

상기 구성으로 이루어진 재봉기(10)에서는, 상하이동기구에 의해 재봉바늘을 상하로 이동시켜, 가마기구에 의해 윗실로 한 실을 얽어매어 바늘판(11) 상면의 천의 봉제를 실행한다.

봉제중에는, 도 6에서의 원점의 각도상태에서 스테핑 모터(13)는 정지되어 있다. 그리고, 봉제가 종료하면, 스테핑 모터(13)가 회전구동을 개시한다. 이에 따라, 제 1 회전 캠(51)에서는 제 1 롤러부재(53)를 오목형상 구간으로 안내하고, 그 바닥부에 도달하기까지 절단기구(40)의 가동 메스(42)를 회동방향(Tf)을 향해 전진회동시킨다. 이에 따라, 윗실의 실공급원에 가까운 부위가 가동 메스(42)에 포착되어 실처리가 이루어진다. 또한, 제 1 롤러부재(53)가 오목형상 구간의 바닥부로부터 이탈하면, 가동 메스(42)는 회동방향(Tb)을 향해 후퇴회동하고, 밑실과 윗실의 천에 가까운 부위가 절단된다.

그 동안, 제 2 회전 캠(52)에서는 제 2 롤러부재(56)는 반경이 큰 구간에 접촉하고 있고, 동력전달판(62)이 후퇴방향(b)으로 이동한 상태가 유지되어, 천누름기구(20)는 천 누름부(21)의 하강상태를 유지한다.

또한, 스테핑 모터(13)가 회전하면, 제 1 롤러부재(53)의 오목형상 구간으로부터 원주 구간으로 제 1 롤러부재(53)는 이동하고, 가동 메스는 후퇴후의 원위치에 대기한다.

한편, 제 2 회전 캠(52) 및 제 2 롤러부재(56)는, 반경이 작은 구간으로 이행하고, 동력전달판(62)이 전진방향(f)으로 이동되어, 천누름기구(20)는 천 누름부(21)를 상승시켜, 누름상태를 해제한다.

또한, 피봉제물이 두꺼운 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 체결나사(58)를 느슨하게 하여 제 2 레버부재(57)에 대해 종동링크체(59)를 2점쇄선의 위치로부터 실선위치로 이동조정하여, 다시 체결나사(58)를 체결한다. 또, 도 5는 실선, 2점쇄선 모두, 제 2 롤러부재(56)가 제 2 회전 캠(52)의 작은 구간에 접촉하고 있는 경우의 각 구성의 배치를 나타낸 것이다.

이러한 작업에 의해, 각 아암부재(60, 61)와 핀(27b)의 간격이 d1보다 더 넓은 d2로 조정된다. 이에 따라, 제 2 회전 캠(52)의 작은 구간으로부터 큰 구간으로 제 2 롤러부재(56)가 이행한 경우, 각 아암부재(60, 61)에 의한 핀(27b)의 밀어넣기량이 저감되어, 천 누름부(21)의 하위치(하강후의 위치)를 높일 수 있게 된다.

따라서, 두꺼운 천에 의해 천 누름부(21)가 소정의 하위치까지 도달할 수 없어 제 2 레버부재(57)가 요동불능이 되고, 제 2 롤러부재(56)의 접촉에 의해 제 2 회전 캠(52)의 회전이 제지되어, 스테핑 모터(13)가 회전불능이 되는 상태를 회피할 수 있다.

(실시형태의 효과)

상기 재봉기(10)에서는, 동력전달기구(50)에 있어서, 제 2 회전 캠(52)으로부터 핀(27b)까지의 사이에, 상기 핀(27b)의 눌러내림량을 조정하는 동작량 조정기구로서, 종동링크체(59)를 설치하였기 때문에, 피봉제물이 두꺼운 경우라도, 핀(27b)에 대한 눌러내림량을 저감하도록 조정하여, 천 누름부(21)의 하위치를 상방으로 변경조절할 수 있다. 이에 따라, 제 2 레버부재(57)가 요동불능이 되어, 제 2 롤러부재(56)가 제 2 회전 캠(52)의 회전을 방해하는 상태를 회피할 수 있고, 스테핑 모터(13)에 의한 다른 동작, 즉, 천 누름부(21)의 상승이나 실처리, 절단기구(40)에 의한 실의 절단도 원활히 할 수 있게 된다.

또한, 스테핑 모터(13)에 대해 과도하게 부하되는 것을 회피하여, 탈조를 방지하는 동시에, 각 기구(20, 40)에 대해 원하는 정확한 타이밍에서 동작을 수행시킬 수 있게 된다.

(기타)

상기 실시형태에서는, 천누름기구(20)와 함께 절단기구(40)를 하나의 스테핑 모터(13)에 의해 구동시키고 있는데, 새로운 기구를 덧붙여, 보다 많은 기구에 대해 스테핑 모터(13)가 구동하는 구성으로 해도 무방하고, 절단기구(40) 대신에 다른 기구, 예를 들면, 절단후의 윗실을 천으로부터 빼내는 와이퍼기구를 동일한 스테핑 모터(13)로 구동시켜도 무방하다. 또한, 회전 캠의 수를 증가시켜, 보다 많은 기구를 다양한 순번 혹은 다양한 타이밍에서 구동시킬 수도 있다.

또한, 종동링크체(59)를 이용하여 아암부재(60, 61)와 핀(27b)의 틈새 간격을 조정함으로써 천누름기구(20)에 대한 구동량을 조정하고 있는데, 특히 이에 한정되는 것은 아니다. 스테핑 모터(13)로부터 천누름기구(20)에 도달하는 구동량을 조정할 수 있는 구성이면 무방하다.

청구항 1에 기재된 발명은, 천누름기구와 회전 캠 사이에 구동 동작량을 조정하는 동작량 조정기구를 설치하였기 때문에, 피봉제물이 두꺼운 경우라도, 동작량 조정기구에 의해, 천누름기구에 전달되는 구동 동작량을 저감하도록 조정하여, 천 누름부의 하위치를 상방으로 변경조절할 수 있기 때문에, 캠의 종절이 회전 캠의 회전을 방해하는 상태를 회피할 수 있고, 나중에 계속되는 다른 동작이나 절단기구의 동작도 모두 원활히 할 수 있게 된다.

또한, 스테핑 모터가 과도하게 부하되는 것을 회피하여, 탈조를 방지하는 동시에, 각 기구에 대해 원하는 정확한 타이밍에서 동작을 수행시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 바늘판 위로 하강하여 피봉제물을 유지시키는 천 누름부를 가지며, 상기 천 누름부를 승강가능하게 지지하는 천누름기구와,

   상기 바늘판의 하방에 배치하며 가동 메스의 이동에 의해 재봉실을 절단하는 절단기구와,

   상기 천 누름부의 승강 및 상기 가동 메스 이동의 구동원이 되는 스테핑 모터와,

   상기 스테핑 모터에 의해 동시에 회전구동되는 2개의 회전 캠을 구비하며, 상기 2개의 회전 캠에 종동하여 상기 천누름기구 및 상기 절단기구를 개별로 동작시키는 동력전달기구를 구비한 재봉기로서,

   상기 천누름기구와 이것에 구동력을 부여하는 회전 캠과의 사이에 상기 천누름기구에 대한 구동 동작량을 조정하는 동작량 조정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 재봉기.

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