TWI629392B - Sewing machine with needle bar rotating device - Google Patents

Abstract

具有構造簡單且小型化容易的針棒旋轉裝置的縫紉機，包含經支承而以於縫紉機本體所設置的支點為中心而能擺動的針棒支承體、連接於針棒支承體且傳遞使針棒支承體擺動的驅動力的振幅桿、經針棒支承體支承而能軸線方向滑動以及以該軸線為中心旋轉並且能與針棒支承體一同擺動的針棒、相對於針棒而固定並且在相對於針棒為直角的方向延伸的連接構件、沿著針棒延伸的導引軸、與連接構件套合並且套合於導引軸而在連接構件的延伸方向相對於連接構件能相對地移動並且以在延伸方向延伸的假想直線為中心而相對於連接構件能相對地旋轉的導引軸連接托架。

Description

具有針棒旋轉裝置的縫紉機

本發明係關於一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機。

關於藉由將針棒的落下位置構成為可移動以能進行所謂的鋸齒縫等的動作的縫紉機，係使用將釜為在固定位置旋轉的所謂的固定釜。在如此的縫紉機之中，由於相對於釜，針的落下位置會變化，針孔的方向也會相對於釜而變化。藉此，由於通過針孔的線所形成的線環與釜尖端的關係也會改變的緣故，會因針棒的落下位置而有成為釜尖端難以捕捉線環的狀況的風險。假使，釜尖端於線環的捕捉發生失敗，則無法適當地形成接縫。

為了作為使釜尖端總是易於捕捉線環的條件，將針孔總是向著釜之中心而使針棒旋轉則為較佳。

專利文獻1公開有一種縫紉機，其在所謂的「擺動式」的針棒擺動機構中更包含使針棒旋轉的專用的機構。

再者，專利文獻2公開：所謂的「單擺式」的針棒擺動機構的典型的構造。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特公平1-35674號公報

〔專利文獻2〕日本實公昭62-96385號公報

專利文獻1係關於：將針棒以旋轉軸為中心而沿著圓筒面擺動的所謂「擺動式」針棒擺動機構的技術。此擺動式機構的針棒動作由於相較於後述的「單擺式」為單純之故，因此有例如專利文獻1，其在針棒旋轉機構之外更設置能同時進行針的擺動及旋轉動作的機構而為比較容易。然而，單擺式機構與擺動式機構相比，由於在小型化或構件數量的減少上更為優秀，在縫紉機也被追求高功能且小型化的當今，實際採用的機構並非為擺動式，而是以如於專利文獻2公開的單擺式機構為主流。

另一方面，於專利文獻2公開的單擺式針棒擺動機構，由於進行如同沿著圓錐面的擺動動作的緣故，而與擺動式相比較，會有因應於針體的擺動而針棒軸線會相對於釜旋轉軸傾斜的機構複雜度。更進一步，針體在具有此傾斜的情況下進行上下運動的緣故，而具有：於針體上下運動中，針體與釜的旋轉軸之間的距離也會變化的更進一步的機構複雜度。由於這些機構複雜度會成為於針棒擺動機構追加旋轉機構時的技術上的大障礙，故在習知技術中，未曾提議過在單擺式針棒搖動機構之中藉由同一個動力來源而得以進行針體的擺動運動及旋轉運動的機構。

本發明的課題係提供一種具有能使針棒因應針體擺動而旋轉的單擺式針棒擺動機構的縫紉機。

本發明藉由如以下的解決方式而解決前述課題。另外，為了容易理解，雖然附加對應本發明的實施例的符號而說明，但並非限定於此者。

方式一：本發明的一個或以上的實施例係為一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機(100、200)，包含：一針棒支承體(4、204)，係經支承而以於縫紉機本體(16、216)所設置的支點(11、211)為中心而沿著圓錐面得以擺動；一振幅桿(6、206)，係連接於該針棒支承體(4、204)，傳遞使該針棒支承體(4、204)擺動的驅動力；一針棒(2、202)，係為一棒形狀的構件，經該針棒支承體(4、204)支承而得以該棒形狀的軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體(4、204)一同擺動；一導引軸(5、205)，係沿著該針棒(2、202)而延伸；以及一針棒旋轉部，其中一端側相對於該針棒(2、202)而固定，另一端側設置為以該導引軸(5、205)為中心而得以旋轉，因應該針棒支承體(4、204)的擺動而使該針棒(2、202)以該軸線為中心而旋轉。

方式二：本發明的一個或以上的實施例係為一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機(100)，包含：一針棒支承體(4)，係經支承而以於縫紉機本體所設置的支點為中心而得以擺動；一振幅桿(6)，係連接於該針棒支承體(4)，傳遞使該針棒支承體(4)擺動的驅動力；一針棒(2)，係經該針棒支承體(4)支承而得以軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體(4)一同擺動；一連接構件(9)，係相對於該針棒(2)而固定，並且在相對於該針棒(2)為直角的方向延伸；一導引軸(5)，沿著該針棒(2)而延伸；一導引軸連接托架(10)，係與該連接構件(9)套合，並且套合於該導引軸(5)，而在該連接構件(9)的延伸方向相對於該連接構件(9)得以相對地 移動，並且以在該延伸方向延伸的假想直線為中心而相對於該連接構件(9)得以相對地旋轉。

方式三：本發明的一個或以上的實施例，如方式二所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機(100)，其中該針棒支承體(4)係得以在沿著其擺動中心軸所延伸之方向上調節該支點的位置，於該導引軸(5)、該連接構件(9)及該導引連接拖架(10)的套合部位設置有一間隙，該間隙係容許該支點的位置調節所致的該導引軸與該針棒之間的傾斜。

方式四：本發明的一個或以上的實施例，如方式二或三所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機(100)，更包含一針棒連接托架(8)，係接合一曲柄(7)，該曲柄(7)係傳遞於軸線方向驅動該針棒(2)的驅動力，其中該針棒連接托架(8)係設置為接合於該連接構件(9)；於該針棒連接托架(8)，係在與該針棒(2)之間設置有一間隙，以容許該針棒(2)的傾斜；該針棒連接托架(8)及該連接構件(9)係形成為藉由以該連接構件(9)的該導引軸(5)為中心的擺動動作而兩者不干涉。

方式五：本發明的一個或以上的實施例係為一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機(200)，包含：一針棒支承體(204)，係經支承而以於縫紉機本體(216)所設置的支點(211)為中心而得以擺動；一振幅桿(206)，係連接於該針棒支承體(204)，傳遞使該針棒支承體(204)擺動的驅動力；一針棒(202)，係為一棒形狀的構件，經該針棒支承體(204)支承而得以該棒形狀的軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體(204)一同擺動；一曲柄(207)，係傳遞於該軸線方向驅動該針棒(202)的驅動力；一針棒連接托架(208、308)，接合該曲柄(207)；一針棒接合部(209、309)， 固定於該針棒(202)，並且以得以與該針棒(202)一同以該針棒(202)的該軸線為中心而旋轉的狀態接合該針棒連接托架(208、308)，而自該針棒連接托架(208、308)承受於該軸線方向驅動該針棒(202)的驅動力；一導引軸(205)，沿著該針棒(202)而延伸；一針棒導引部(210)，具有一固定部(210a)及一接合部(210d)，該固定部(210a)相對於該針棒(202)而固定，該接合部(210d)係以該導引軸(205)為中心而得以旋轉，並且在相對於該導引軸(205)具有相對傾斜的自由度的狀態下接合。

方式六：本發明的一個或以上的實施例，如方式五所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機，其中該針棒導引部(210)的接合部(210d)係於剖面形狀為半圓形狀而突出的部位接合於該導引軸(205)。

方式七：本發明的一個或以上的實施例，如方式五或六所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機(200)，其中該針棒接合部(209)係至少一部份形成為球面形狀，該針棒連接托架(208)係接合於該針棒接合部(209)的該球面形狀。

方式八：本發明的一個或以上的實施例，如方式五或六所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機(200)，其中該針棒接合部(309)係由受該針棒(202)插入的二個環狀構件所構成，該針棒連接托架(308)係設置於該二個環狀構件之間，且分別接合於該兩個環狀構件。

本發明的一個或以上的實施例能提供構造簡單並且容易小型化的具有針棒旋轉裝置的縫紉機。

100‧‧‧縫紉機

1‧‧‧針體

1a‧‧‧針孔

2‧‧‧針棒

3‧‧‧釜

3a‧‧‧尖端

4‧‧‧針棒支承體

4a‧‧‧連接孔

4b‧‧‧支承部

4c‧‧‧支承部

5‧‧‧導引軸

6‧‧‧振幅桿

7‧‧‧曲柄

8‧‧‧針棒連接托架

8a‧‧‧軸部

8b‧‧‧基部

8c‧‧‧貫穿孔

9‧‧‧連接構件

9a‧‧‧孔

9b‧‧‧基部

9c‧‧‧延伸部

9d‧‧‧孔

9e‧‧‧孔

10‧‧‧導引軸連接托架

10a‧‧‧長孔

11‧‧‧針棒支承體桿

12‧‧‧傳遞機構

13‧‧‧馬達

14‧‧‧馬達

15‧‧‧螺絲

16‧‧‧縫紉機本體

17‧‧‧支承體導引板

200‧‧‧縫紉機

201‧‧‧針體

201a‧‧‧針孔

202‧‧‧針棒

203‧‧‧釜

203a‧‧‧尖端

204‧‧‧針棒支承體

204a‧‧‧支承部

204b‧‧‧支承部

205‧‧‧導引軸

206‧‧‧振幅桿

207‧‧‧曲柄

208‧‧‧針棒連接托架

208a‧‧‧軸部

208b‧‧‧套合部

209‧‧‧連接構件

210‧‧‧針棒導引板

210a‧‧‧固定部

210b‧‧‧套合孔

210c‧‧‧螺絲孔

210d‧‧‧套合部

211‧‧‧針棒支承體桿

212‧‧‧傳遞機構

213‧‧‧馬達

214‧‧‧馬達

215‧‧‧螺絲

216‧‧‧縫紉機本體

217‧‧‧支承體導引板

218‧‧‧上軸

219‧‧‧下軸

220‧‧‧上線

220a‧‧‧線環

231‧‧‧布

232‧‧‧布

308‧‧‧針棒連接托架

309‧‧‧針棒接合部

309a‧‧‧貫穿孔

381‧‧‧基部

381a‧‧‧套合孔

381b‧‧‧連接部

381c‧‧‧桿孔

382‧‧‧軸部

382a‧‧‧連接部

382b‧‧‧桿孔

383‧‧‧桿

A‧‧‧箭頭

B‧‧‧箭頭

C-C‧‧‧箭頭

L1‧‧‧軸間距離

L2‧‧‧軸間距離

第1圖係顯示本發明的具有針棒旋轉裝置的縫紉機100的第一實施例的圖。

第2圖係顯示縫紉機100的內部主要的構成的示意圖。

第3圖係顯示針棒支承體4以及針棒2向X正側擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

第4圖係顯示針棒支承體4以及針棒2在擺動範圍的中間位置，亦即未擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

第5圖係顯示針棒支承體4以及針棒2向X負側擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

第6圖係顯示能看見使連接構件9固定於針棒2的螺絲15的立體圖。

第7圖係自Z正側觀看針棒2、針棒支承體4、導引軸5及連接構件9的圖。

第8圖係顯示自第7圖省略針棒支承體4的圖。

第9圖係顯示於第8圖追加針棒連接托架8的圖。

第10圖係顯示於第9圖之中部分地切斷針棒連接托架8的圖。

第11圖係自Y負側觀看針棒連接托架8附近的圖。

第12圖係將第11圖之中的針棒連接托架8的基部8b予以部分地切斷而放大的圖。

第13圖係自X負側觀看針棒支承體4周邊的圖。

第14圖係在第13圖的狀態下放大連接構件9的圖。

第15圖係切斷連接構件9附近的剖面圖。

第16圖係自Y負側觀看針棒2及導引軸5的圖。

第17圖係以第16圖的導引軸5的部分所切斷的剖面圖。

第18圖係顯示針棒2於上死點位置的狀態的圖。

第19圖係顯示針棒2於下死點位置的狀態的圖。

第20圖係顯示在針棒2於上死點位置的狀態下切斷連接構件9的剖面圖。

第21圖係顯示在針棒2於下死點位置的狀態下切斷連接構件9的剖面圖。

第22圖係顯示本發明的具有針棒旋轉裝置的縫紉機200的第二實施例的圖。

第23圖係顯示縫紉機200的內部主要的構成的示意圖。

第24圖係顯示縫紉機200的針棒旋轉裝置的主要部分的立體圖。

第25圖係針棒連接托架208周遭的分解立體圖。

第26圖係顯示針棒導引板210的立體圖。

第27圖係顯示以第26圖中的箭頭C-C的位置切斷針棒導引板210的剖面圖。

第28圖係逐一以針體的位置而並列顯示體縫紉機在形成接縫時的線與釜尖端之關係的圖。

第29圖係顯示如本實施例的針棒旋轉裝置，使針棒單擺狀擺動時的針體201的軌跡的圖。

第30圖係顯示假使在針棒202未旋轉而進行擺動的情況下，針孔201a與尖端203a之關係的圖。

第31圖係顯示具有在針棒202旋轉的同時進行搖動的本實施例的針棒旋轉裝置的縫紉機200中，針孔201a與尖端203a之關係的圖。

第32圖係第三實施例的針棒連接托架308周圍的立體圖。

第33圖係第三實施例的針棒連接托架308周圍的分解立體圖。

以下，對為了實施本發明的最佳的範例，參考圖面等而說明。

〔第一實施例〕

第1圖係顯示本發明的具有針棒旋轉裝置的縫紉機100的第一實施例的圖。

第2圖係顯示縫紉機100的內部主要的構成的示意圖。

另外，包含第1圖以及第2圖，以下所表示的各圖係經適當簡略化而顯示的圖，各部分的大小、形狀係為了容易理解，而適度地誇張表示。

再者，雖然在以下的說明中表示具體的數值、形狀及材料等而進行說明，但這些能適當地變更。

再者，於以下所表示的各圖，為了容易說明與理解而設置XYZ直角座標系。但是，這些方向並非是限定發明的構成者。

於針棒2的一端固定有設有針孔1a的針體1。針棒2係藉由針棒支承體4而支承而在略Z軸方向能往復運動。

針棒支承體4係設置為以針棒支承體桿11為支點而能單擺狀擺動。於針棒支承體4連接振幅桿6。

於振幅桿6，馬達13的規定角度內的往復旋轉動作被傳遞，而振幅桿6使針棒支承體4擺動。

再者，針棒連接托架(針棒螺樁)8透過連接構件9而接合於針棒2。

連接構件9係固定於針棒2，連繫針棒2及導引軸5，而使讓針棒2旋轉的作用力傳遞至連接構件9。

於針棒連接托架8接合有曲柄7。針棒連接托架8連繫針棒2及曲柄7，將固定於針棒2的連接構件9予以夾住，使曲柄7的旋轉運動變換成針棒的上下運動。

馬達14的旋轉力透過傳遞機構12而傳遞至曲柄7，藉由此旋轉力，曲柄7使針棒連接托架8在略Z軸方向往復運動。

連接構件9係固定於針棒2。再者，於連接構件9套合如同後述的導引軸連接托架(導引軸螺樁)10。

導引軸連接托架10係吸收連接構件9的傾斜，並且沿著導引軸5導引上下運動的連接構件9。

於連接構件9及導引軸連接托架10插入有導引軸5，而構成本實施例的針棒旋轉裝置的主要部分。

再者，本實施例的連接構件9以及導引軸連接托架10具有：因應針棒支承體4的擺動，使針棒2以軸線為中心而旋轉的針棒旋轉部的功能。

導引軸5發揮為了使針棒2旋轉的導引構件的功能。

若使針棒支承體4擺動，則針棒2也會與針棒支承體4一同擺動。此時，由於連接構件9的一端固定於針棒2，另一端側與導引軸連接托架10一同被限位於導引軸5的緣故，使針棒2因應該擺動位置，以針棒2的軸線為中心而旋轉。藉此使針體1的針孔1a的方向旋轉。

接下來，更具體說明本實施例的針棒旋轉裝置的構成。

第3圖係顯示針棒支承體4以及針棒2向X正側擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

第4圖係顯示針棒支承體4以及針棒2在擺動範圍的中間位置，亦即未擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

第5圖係顯示針棒支承體4以及針棒2向X負側擺動的狀態的針棒旋轉裝置的立體圖。

針棒支承體4係被支承為：以設置於Z正端側的針棒支承體桿11為支點，以此支點為中心而能單擺狀擺動。

於針棒支承體4形成有連接孔4a，於此連接孔4a連接有振幅桿6(參考第2圖)。振幅桿6係透過此連接孔4a而使針棒支承體4擺動的驅動力向針棒支承體4傳遞。

針棒支承體4係藉由支承部4b、4c而支承，而使針棒2在能旋轉並且能向軸線方向移動的狀態。

針棒2藉由針棒支承體4而被支承，而得以進行其軸線方向的滑動以及以軸線為中心的旋轉，並且能與針棒支承體4一同擺動。於針棒2的Z負側裝設有針體1。本實施例的針棒2係被形成為中空管狀(參考第7圖)。

導引軸5係固定於縫紉機本體16而沿著針棒2延伸。於此，雖然說明導引軸5沿著針棒2延伸，但是由於針棒2會進行擺動，導引軸5及針棒2不限定配置為平行。

第6圖係顯示能看見使連接構件9固定於針棒2的螺絲15的立體圖。

第7圖係自Z正側觀看針棒2、針棒支承體4、導引軸5及連接構件9的圖。

第8圖係顯示自第7圖省略針棒支承體4的圖。

連接構件9係於Z軸方向貫穿的孔9a貫穿有針棒2，於針棒2的規定的位置，連接構件9係使用螺絲15而相對於針棒2固定基部9b。

再者，連接構件9係具有在相對於針棒2為直角方向延伸的延伸部9c。於此延伸部9c設置有向Z軸方向貫穿的孔9d，於此孔9d貫穿有導引軸5。

第9圖係顯示於第8圖追加針棒連接托架8的圖。

第10圖係顯示於第9圖之中部分地切斷針棒連接托架8的圖。

針棒連接托架8具有與曲柄7連接的軸部8a以及夾住連接構件9的基部8b。軸部8a係設置為自基部8b略向X正側突出，並且插入於曲柄7。基部8b係被配置為自Z軸方向的上下夾住連接構件9，更進一步被針棒2貫穿。

連接構件9係會因擺動而接近針棒連接托架8的緣故，針棒連接托架8及連接構件9係被形成為：藉由以導引軸5為中心的連接構件9的擺動動作而兩者不干涉。

第11圖係自Y負側觀看針棒連接托架8附近的圖。

第12圖係將第11圖之中的針棒連接托架8的基部8b部分地切斷而放大的圖。

針棒2與針棒連接托架8的關係，由於相對於曲柄7針棒2為傾斜(第11圖之中的角度α)的緣故，於針棒連接托架8開口有比針棒2更大的貫穿孔8c。此貫穿孔8c係作為對於傾斜所必須最低限度的大小的孔，而施以避免磨損且減少對針棒2之振幅量影響的震動的對策。

再者，針棒連接托架8的軸部8a係相對於曲柄7而必定互相垂直的緣故，若針棒支承體4擺動，則固定於針棒2的連接構件9相對於針棒連接托架8進行旋轉運動。

更進一步，為了作為不使針棒連接托架8與連接構件9之間發生在Z軸方向的震動的構造，連接構件9則構成為總是與針棒連接托架8相接。

第13圖係自X負側觀看針棒支承體4周邊的圖。

第14圖係在第13圖的狀態下放大連接構件9的圖。

於導引軸5的Z負側邊緣部配置有連接導引軸5及針棒2的支承體導引板17。於支承體導引板17的其中一端貫穿有導引軸5，於另一端貫穿有針棒2。支承體導引板17與導引軸5之間，以及支承體導引板17與針棒2之間係成為未固定的間 隙配合。支承體導引板17被限定成能適度的移動，而使針棒2及針棒支承體4的Z負側自導引軸5在預定的範圍內擺動。

於此，如本實施例的具有所謂的「單擺式」的針棒擺動構造的縫紉機，其中針體與釜之間的間隙調整係藉由針棒支承體桿11的位置在Y軸方向(第13圖中的雙箭頭A的方向)移動而進行，在本實施例之中亦為相同的構成。

在本實施例之中，若進行針體1與釜3之間的間隙調整，則發生以支承體導引板17為支點針棒支承體4向Y軸方向傾斜，例如第13圖、第14圖之中的角度β所表示的傾斜。因此，針棒2與導引軸5不一定平行。

於此，在本實施之中，開設比連接構件9傾斜量更大的孔9d，並於導引軸5與孔9d之間設置間隙，而使對於上述的傾斜，連接構件9不會磨損導引軸5(參考第15圖)。

第15圖係切斷連接構件9附近的剖面圖。

延伸部9c之內部形成有係為圓筒狀中空構造的孔9e。於此孔9e內，導引軸連接托架10係以自由滑動的狀態插入。亦即，導引軸連接托架10係與連接構件9套合，並且套合於導引軸5，而使導引軸連接托架10在連接構件9的延伸方向，相對於連接構件9能相對地移動，並且以在延伸方向所延伸的假想直線(延伸部9c的中心軸)為中心，相對於連接構件9而能相對地旋轉。

於導引軸連接托架10開設有導引軸5貫穿而套合的長孔10a。此長孔10a的長邊方向的寬度亦與上述的孔9d相同，為了防止磨損，開設成比導引軸5更大，於導引軸5與長孔10a的長邊方向的內壁之間設置間隙。

第16圖係自Y負側觀看針棒2及導引軸5的圖。

第17圖係以第16圖的導引軸5的部分所切斷的剖面圖。

若以針棒支持體桿11為中心而針棒支承體4向左右擺動，則雖然連接構件9會以導引軸5為中心而進行旋轉，但是由於連接構件9固定於針棒2的緣故而會與針棒2同樣地傾斜(例如，第16圖、第17圖中的角度Y)。此時，為了不使藉由擺動方向的傾斜而連接構件9於導引軸5磨損，連接構件9的孔9d，其剖面有大的開口，於孔9d與導引軸5之間設置間隙。

第18圖係顯示針棒2於上死點位置的狀態的圖。

第19圖係顯示針棒2於下死點位置的狀態的圖。

第20圖係顯示在針棒2於上死點位置的狀態下切斷連接構件9的剖面圖。

第21圖係顯示在針棒2於下死點位置的狀態下切斷連接構件9的剖面圖。

針棒2及導引軸5在「單擺式」的構造上並非平行的緣故，構成針棒2進行上下運動(Z軸方向的往復運動)則在連接構件9的位置的針棒2與導引軸5之間的軸間距離，如第20圖中的L1與第21圖中的L2之間變化。

於此，再考慮到針棒2與導引軸5之間的軸間距離會改變的點，而設定本實施例的孔9d的孔徑。

於此，如同上述，連接構件9的孔9d係設置成對於導引軸5有充分大小的間隙的大的孔。但是，由於孔9d為大，僅藉由此連接構件9，無法適當地維持針棒2與導引軸5之間的關係，而會有引起對針棒2的擺動的壞影響的風險。於此，在本實施例之中，於連接構件9之中設置有導引軸連接托架10，藉由此導引軸連接托架10的存在，而適當地維持針棒2與導引軸5之間的關係。

如同之前所述，導引軸連接托架10係插入連接構件9之中，導引軸5係插入導引軸連接托架10。於之前已說明，導引軸連接托架10對於如第13圖、 第14圖中所示的角度β的傾斜，藉由導引軸5所插入的孔為長孔10a而施行磨損的對策。

但是，若長孔10a過大，則與使連接構件9的孔9d擴大的對策相同，會有無法適當地維持針棒2與導引軸5之關係的風險。於此，長孔10a的長邊方向的尺寸係作為針棒2及導引軸5的傾斜量(亦即針體1與釜3之間的間隙調整量)的必須最小限度的長度。然後，在本實施例之中，作為對於針棒2及導引軸5之間的軸間距離變化的對策，導引軸連接托架10在連接構件9之中能在軸線方向移動的構造。

再者，若為了對應第16圖、第17圖之中表示的角度Y的傾斜，而亦使長孔10a在此方向增大，則恐怕無法適當地維持針棒2及導引軸5之關係。於此，在導引軸5及導引軸連接托架10之間，對於此方向係設定長孔10a的短邊尺寸而不設置間隙。然後，成為使導引軸連接托架10能在連接構件9之中旋轉的構造，而能對應於第16圖、第17圖之中表示的角度Y的傾斜。

藉由以上說明的構成，在本實施例的縫紉機100之中，針棒支承體4係以針棒支承體桿11為中心，利用馬達13的動力而單擺狀左右(X軸方向)擺動。然後，成為利用使針棒支承體4單擺狀擺動的力量，使針棒2旋轉的構造。

在本實施例之中，相對於針棒2，連接構件9係藉由螺絲15而固定。藉由利用螺絲15而固定連接構件9，而成為針棒支承體4在X軸方向擺動，針棒2以導引軸5為中心而旋轉的構造。因此，因應針棒支承體4擺動的量，能使針棒2旋轉。

如此一來，在本實施例之中，將支承針棒2的機構部分設為單擺式，使針孔朝向釜的中心。藉由將支承針棒2的機構部分設為「單擺式」，變成是針棒2的 擺動及旋轉所必須的動力源以一個馬達，傳動機構以一個振幅桿即可達成，而能使構件數為非常地少。

再者，藉由自全體擺動的「擺動式」改為「單擺式」，能使構造變小，而能確保空間。再者，藉由構造變小，而減輕對使機構部分擺動的馬達的負荷，能使馬達小型化。

然後，習知的「單擺式」，其構造上，針孔不朝向釜的中心。對此，在本實施例之中，於針棒2裝設有用於使針體1的針孔1a朝向釜的中心的連接構件9，更進一步裝設有用於導引使針棒2旋轉的導引軸5，使連接構件9於導引軸5被導引而使針棒2旋轉。藉此，本實施例的縫紉機100能在釜尖端總是容易捕捉線環的條件下進行縫製。然後，本實施例的縫紉機100係如同上述，能成為具有構造簡單且容易小型化的針棒旋轉裝置的縫紉機。

再者，藉由本實施例能提供具有能因應針擺動的針棒旋轉的單擺式針棒擺動機構的縫紉機。

〔第二實施例〕

第22圖係顯示本發明的具有針棒旋轉裝置的縫紉機200的第二實施例的圖。

第23圖係顯示縫紉機200的內部主要的構成的示意圖。

另外，包含第22圖以及第23圖，以下所表示的各圖係適當簡略化而顯示的圖，各部分的大小、形狀係為了容易理解，而適度地誇張、省略而表示。

再者，雖然在以下的說明中表示具體的數值、形狀及材料等而進行說明，但這些能適當地變更。

再者，於這些第22圖及第23圖，以及以下表示的各圖的一部分，為了容易說明與理解而設置XYZ直角座標系。在X軸方向之中的正側記載為X正，在X軸方向之中的負側記載為X負，而Y軸方向以及Z軸方向亦相同地記載。但是，這些方向並非限定發明的構成者。

如第22圖所示，本實施例的縫紉機200，外觀上與習知的縫紉機有相同的構型。

如第23圖所示，於針棒202的一端，固定有設置有針孔201a的針體201。針棒202係為棒狀的構件，藉由針棒支承體204支承，而能在此棒狀的軸線方向(略Z軸方向)往復運動。

針棒支承體204係設置為以針棒支承體桿211為支點而能單擺狀擺動。於針棒支承體204連接有振幅桿206。

馬達213在規定角度內的往復旋轉動作傳遞至振幅桿206，而使針棒支承體204被振幅桿206擺動。因此，對針棒支承體204作用有向圖中所示的箭頭A方向擺動的力量。

再者，針棒連接托架208係透過針棒接合部209而接合於針棒202。

針棒接合部209係固定於針棒202。再者，於針棒接合部209，在能與針棒202一同以針棒202的軸線為中心而旋轉的狀態下接合有針棒連接托架208。因此，針棒202係藉由針棒連接托架208而使以軸線為中心的旋轉不被限制。然後，針棒接合部209係自針棒連接托架208接受在軸線方向驅動針棒202的驅動力。

於針棒連接托架208接合有曲柄207。針棒連接托架208係連繫針棒202及曲柄207，並且夾住固定於針棒202的針棒接合部209，使上軸218的旋轉運動作為上下運動而傳遞至針棒202。

馬達214的旋轉力係透過傳遞機構212而傳遞至曲柄207，藉由此旋轉力，曲柄207使針棒連接托架208於略Z軸方向往復運動。

更進一步，於針棒202固定有針棒導引板210(針棒導引部)。此針棒導引板210的固定於針棒202之側的相反側係在能以導引軸205為中心而旋轉，且相對於導引軸205有相對的傾斜自由度的狀態下接合於導引軸205。本實施例的針棒導引板210具有作為因應針棒支承體204的擺動，使針棒202以軸線為中心而旋轉的針棒旋轉部的功能。

更進一步，於針棒202配置有支承體導引板217，而在自針棒導引板210沿著針棒202的軸線方向而於Z負側相離開的位置將導引軸205及針棒支承體204的支承部204b予以連接。

藉由支承體導引板217，針棒202的擺動範圍係被限制成如箭頭B所示的以導引軸205為中心的圓弧狀的範圍。因此，針棒202成為進行沿著朝向箭頭A方向的擺動及箭頭B的擺動所合成的圓錐面的圓弧擺動(參考後述的第29圖)。

導引軸205具有為了使針棒202旋轉的導引構件的功能。

若使針棒支承體204擺動，則針棒202也與針棒支承體204一同擺動。此時，針棒導引板210的一端係固定於針棒202，另一端側接合於導引軸205的緣故，則針棒202會因應該擺動位置，以針棒202的軸線為中心而旋轉。藉此，使針體201的針孔201a的方向旋轉。

於釜203設置有尖端203a。釜203係藉由與上軸218同步旋轉的下軸219的旋轉而旋轉，尖端203a將通過針孔201a的線所形成的線環予以捕捉。

接下來，更具體地說明本實施例的針棒旋轉裝置的構成。

第24圖係顯示縫紉機200的針棒旋轉裝置的主要部分的立體圖。

第25圖係針棒連接托架208周遭的分解立體圖。

如第24圖所示，針棒支承體204係以設置於Z正端側的針棒支承體桿211為支點而受支承，而以此支點為中心而能單擺狀擺動。

雖然於針棒支承體204連接有振幅桿206(參考第23圖)，在第24圖中，為了使其他構造易被看見而省略振幅桿206。

針棒支承體204藉由支承部204a、204b而將針棒202支承在能旋轉並且以能向軸線方向移動的狀態。

針棒202係藉由針棒支承體204支承，使其軸線方向的擺動及以軸線為中心的旋轉成為可能，且成為能與針棒支承體204一同擺動。於針棒202的Z負側裝設有針體201。

導引軸205係固定於縫紉機本體216，並且沿著針棒202延伸。於此，雖然說明導引軸205係沿著針棒202而延伸，但是由於針棒202會進行擺動，導引軸205及針棒202不限定配置為平行。

針棒接合部209係使用螺絲215而固定於針棒202。針棒接合部209的針棒202所貫穿的部分以外的外周面係形成為球面形狀。

針棒連接托架208具有軸部208a及接合部208b。軸部208a在能滑動的狀態下插入於曲柄207，與上軸218的旋轉同步而自曲柄207得到驅動力，而沿著Z軸進行往復運動。

接合部208b的內部係形成為於針棒接合部209的球面形狀接觸的形狀，而接合於被固定於針棒202的針棒接合部209。藉此，套合部208b在針棒202的軸線周圍的旋轉不受限制，亦即在賦予針棒202在軸線周圍的旋轉自由度的狀態下，能相對於針棒接合部209傳遞沿著針棒202的軸線的方向的力量。再者，接合部208b藉由以球面形狀而接合於針棒接合部209，而能吸收在針棒202擺動時所發生的曲柄207及針棒202的相對角度的變化。

另外，在第25圖之中，接合部208b係被圖示為彷彿如一個方塊。但是，為了接合固定於針棒202的針棒接合部209，接合部208b具有可分割的構成，例如：使用未圖示的螺絲等而能組裝成於第24圖所示的狀態。

第26圖係顯示針棒導引板210的立體圖。

第27圖係顯示以第26圖中的箭頭C-C的位置切斷針棒導引板210的剖面圖。

如第26圖所示，針棒導引板(針棒導引部)210具有固定部210a及接合部210d。

於固定部210a開設有套合孔210b。於此套合孔210b套合有針棒202。固定部210a係藉由於螺絲孔210c插入未圖示的螺絲而螺合，而在自針棒接合部209沿著針棒202的軸線方向遠離的位置，相對於針棒202而固定。

如第27圖所示，接合部210d係為剖面形狀向內側突出形成半圓形狀，藉由此突出的半圓形狀夾住導引軸205的方式而接合於導引軸205。藉此，接合部210d能以導引軸205為中心而旋轉，能在相對於導引軸205有相對的傾斜自由度的狀態下接合於導引軸205。此外，由於半圓形狀自X方向左右夾住的方式而接合於導引軸205的緣故，接合部210d及導引軸205的距離在Y方向變化也能吸收該變化。因此，針棒導引板210於以導引軸205為中心的圓周上限制針棒202的擺動範圍的同時亦能吸收以箭頭A及箭頭B所示的兩個擺動所合成的圓弧擺動所導致的針棒202與導引軸205的相對的傾斜與軸間距離的變化。

接下來，對在本實施例之中使針棒202旋轉的理由進行說明。

第28圖係逐一以針體的位置而並列顯示縫紉機在形成接縫時的線與釜尖端之關係的圖。另外，在此第28圖中所說明的接縫的形成並非限定於本發明，係為說明於一般的縫紉機之中的接縫的形成。

在第28圖之中顯示在布231、232藉由上線220縫合時而形成接縫的狀態。隨著第28圖中的從左向右的進行，針體201逐漸上升。此時，自左側第二及第三的 圖之中，形成線環220a，藉由在此線環220a內通過尖端203a，勾住上線而逐漸形成接縫。如此一來，在縫紉機的接縫的形成之中，必須使尖端203a通過非常小的線環220a之內，若線環220a未形成為充分的大小，則接縫的形成則有失敗的風險。

第29圖係顯示如本實施例的針棒旋轉裝置，使針棒單擺狀擺動時的針體201的軌跡的圖。

由於針棒202藉由導引軸205而限制擺動的位置的緣故，針體201係如第29圖所示沿著圓錐狀的軌跡而移動。

第30圖係顯示假使在針棒202未旋轉而進行擺動的情況下，針孔201a與尖端203a之關係的圖。

若針棒202未旋轉，針孔201a的方向則為一定，在針體201的擺動範圍的兩端側，針孔201a不會朝向釜203的旋轉中心。因此，若針棒202未旋轉，則在尖端203a捕捉線環220a的狀況下，相對於線環220a尖端203a為傾斜地侵入。在此情況，若自尖端203a的侵入方向觀看，線環220a明顯地變小。因此，在此習知的情況下，尖端203a正確地捕捉線環220a的機率會下降。

第31圖係顯示具有在針棒202旋轉的同時進行搖動的本實施例的針棒旋轉裝置的縫紉機200中，針孔201a與尖端203a之關係的圖。

在本實施例之中，藉由上述的針棒旋轉裝置，使針孔201a總是朝向釜203的旋轉中心。因此，相對於線環220a，尖端203a並非傾斜地侵入，能使尖端203a正確地捕捉線環220a的機率與針棒202未擺動的情況相同。

如同以上的說明，本實施例的縫紉機200藉由於針棒接合部209設置球面形狀，而對於針棒202於其軸線周圍的旋轉方向給予自由度。再者，設置針棒導引板210而限制針棒202的旋轉。藉此，針棒202藉由在圓弧擺動時的導引 軸205及針棒202之相對位置的變化，給予針棒202旋轉運動，使針孔201a總是朝向釜的中心。

再者，縫紉機200的針棒導引板210的接合部210d突出為半圓形狀，構成為藉由此半圓形狀夾住導引軸205。藉此，由於沿著圓錐面的圓弧擺動而生的針棒202及導引軸205之相對傾斜與軸間距離的變化，能藉由簡單且小型的構成而吸收。

因此，本實施例能提供具有構造簡單，並且容易小型化的針棒旋轉裝置的縫紉機。再者，本實施例能提供具有能使針棒因應針擺動而旋轉的單擺式針棒擺動機構的縫紉機。

〔第三實施例〕

第32圖係第三實施例的針棒連接托架308周圍的立體圖。

第33圖係第三實施例的針棒連接托架308周圍的分解立體圖。

第三實施例的針棒旋轉裝置，除了針棒連接托架308以及針棒接合部309的形狀與第二實施例相異以外，其他與第二實施例相同。因此，對於能達到與前述第二實施例相同功能的部分，附加相同的符號，並且適當地省略重複的說明。

如第32圖所示，針棒接合部309係設置為兩個一組，並且使用螺絲而固定於針棒202。針棒接合部309係形成為以針棒202所貫穿的貫穿孔309a為中心的環狀構件。

針棒連接托架308係藉由組合基部381、軸部382及桿383而構成。

基部381在套合孔381a被針棒202以滑動可能的狀態所插入而與針棒202套合。再者，基部381係藉由針棒接合部309自圖中的上下夾住，而分別與這兩個針棒接合部309接合，基部381的上下(Z軸方向)的移動係傳遞至針棒 202。於此，關於基部381在針棒202的軸線周圍旋轉，由於未限制的緣故，針棒202未自基部381接受對於其軸線周圍的旋轉的限制。於基部381設置有連接部381b，連接部381b係形成為自兩側夾住軸部382的連接部382a。於此連接部381b開設有桿孔381c。

如第33圖所示，軸部382的其中一側為連接部382a，連接於基部381的連接部381b，另一側則插入曲柄207。於連接部382a開口有桿孔382b。

桿383係藉由插入桿孔381c及桿孔382b，而在與針棒202的軸線為垂直的方向延伸。因此，軸部382在相對於基部381以桿383為中心而能旋轉的狀態而連接。如此一來，藉由軸部382相對於基部381而能旋轉，而能吸收在針棒202擺動時所發生的曲柄207與針棒202的相對角度的變化。

如同以上的說明，第三實施例的針棒連接托架308係藉由組合基部381、軸部382及桿383而構成。藉此，無須利用如同第二實施例的藉由球面的接觸，而能實現與第二實施例相同的功能。本實施例的針棒連接托架308及針棒接合部309，藉由比第二實施例的球面形狀更為製造容易的形狀的組合所構成，故本實施例的縫紉機能更簡單地製造。

以上說明的實施例並非用於限定本發明，可有各種修改及變更，且這些修改及變更也包括在本發明的範圍之內。

例如，在本發明的實施例之中，使後述的兩個旋轉中心為同一軸(導引軸5、205)。另一方面，相對於支承體導引板(17、217)的旋轉中心，為了使針孔1a嚴密地朝向釜中心所必須的旋轉中心(連接構件9及針棒導引板210的旋轉中心)，由於設計上的各構件的位置關係的不同而亦可有若干的差異。在此情況下，針體1擺動及旋轉時，亦有針孔1a的方向與釜中心成為在嚴密的意義上不能說是一致的方式。但是，前述的旋轉中心的不同係非常地微小，該不同所造成的針孔1a的方向與釜中心的位移也微小，不會對發明的實質的效果有任何的損 害。亦即，即使針孔1a的方向未嚴密地朝向釜中心，若能藉由針棒旋轉部(包含：連接構件9、導引軸連接托架10、針棒導引板210)而使針棒2旋轉，便能達成在縫製時使釜尖端總是易於捕捉線環的條件。

Claims (8)

1. 一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機，包含： 一針棒支承體，係經支承而以於縫紉機本體所設置的支點為中心而沿著圓錐面得以擺動； 一振幅桿，係連接於該針棒支承體，傳遞使該針棒支承體擺動的驅動力； 一針棒，係為一棒形狀的構件，經該針棒支承體支承而得以該棒形狀的軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體一同擺動； 一導引軸，係沿著該針棒而延伸；以及 一針棒旋轉部，其中一端側相對於該針棒而固定，另一端側設置為以該導引軸為中心而得以旋轉，因應該針棒支承體的擺動而使該針棒以該軸線為中心而旋轉。
2. 一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機，包含： 一針棒支承體，係經支承而以於縫紉機本體所設置的支點為中心而得以擺動； 一振幅桿，係連接於該針棒支承體，傳遞使該針棒支承體擺動的驅動力； 一針棒，係經該針棒支承體支承而得以軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體一同擺動； 一連接構件，係相對於該針棒而固定，並且在相對於該針棒為直角的方向延伸； 一導引軸，沿著該針棒而延伸； 一導引軸連接托架，係與該連接構件套合，並且套合於該導引軸，而在該連接構件的延伸方向相對於該連接構件得以相對地移動，並且以在該延伸方向延伸的假想直線為中心而相對於該連接構件得以相對地旋轉。
3. 如請求項2所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機，其中 該針棒支承體係得以在沿著其擺動中心軸所延伸之方向上調節該支點的位置， 於該導引軸、該連接構件及該導引連接拖架的套合部位設置有一間隙，該間隙係容許該支點的位置調節所致的該導引軸與該針棒之間的傾斜。
4. 如請求項2或3所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機， 更包含一針棒連接托架，係接合一曲柄，該曲柄係傳遞於軸線方向驅動該針棒的驅動力， 其中該針棒連接托架係設置為接合於該連接構件； 於該針棒連接托架，係在與該針棒之間設置有一間隙，以容許該針棒的傾斜； 該針棒連接托架及該連接構件係形成為藉由以該連接構件的該導引軸為中心的擺動動作而兩者不干涉。
5. 一種具有針棒旋轉裝置的縫紉機，包含： 一針棒支承體，係經支承而以於縫紉機本體所設置的支點為中心而得以擺動； 一振幅桿，係連接於該針棒支承體，傳遞使該針棒支承體擺動的驅動力； 一針棒，係為一棒形狀的構件，經該針棒支承體支承而得以該棒形狀的軸線方向的滑動以及以該軸線為中心的旋轉，並且得以與該針棒支承體一同擺動； 一曲柄，係傳遞於該軸線方向驅動該針棒的驅動力； 一針棒連接托架，接合該曲柄； 一針棒接合部，固定於該針棒，並且以得以與該針棒一同以該針棒的該軸線為中心而旋轉的狀態接合該針棒連接托架，而自該針棒連接托架承受於該軸線方向驅動該針棒的驅動力； 一導引軸，沿著該針棒而延伸； 一針棒導引部，具有一固定部及一接合部，該固定部相對於該針棒而固定，該接合部係以該導引軸為中心而得以旋轉，並且在相對於該導引軸具有相對傾斜的自由度的狀態下接合於該導引軸。
6. 如請求項5所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機，其中 該針棒導引部的接合部係於剖面形狀為半圓形狀而突出的部位接合於該導引軸。
7. 如請求項5或6所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機，其中 該針棒接合部係至少一部份形成為球面形狀， 該針棒連接托架係接合於該針棒接合部的該球面形狀。
8. 如請求項5或6所述的具有針棒旋轉裝置的縫紉機，其中 該針棒接合部係由受該針棒插入的二個環狀構件所構成， 該針棒連接托架係設置於該二個環狀構件之間，且分別接合於該兩個環狀構件。