专利名称：锁眼缝纫机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在机壳部内安装有针杆上下运动机构、针摆机构和挑线机构的锁眼缝纫机。
背景技术：
以往，在缝制圆头锁眼线迹的锁眼缝纫机中，通过由缝纫机电机驱动的主轴旋转来驱动针杆上下运动机构，该针杆上下运动机构使针杆上下运动。又，通过主轴的旋转来驱动针摆机构，该针摆机构使针杆摆动。并且，通过主轴的旋转来驱动挑线机构，该挑线机构使挑线杆摆动。
例如，在日本特许公开平成7年第313772号公报所记载的圆头锁眼缝纫机中，在与机壳部长度方向正交的方向上配设主轴，针杆上下运动机构利用该主轴的旋转力使针杆摆动臂摆动，针杆进行上下运动。与主轴固接的偏心凸轮使摆动臂摆动，针摆机构跟随这一摆动使针杆摆动。这种圆头锁眼缝纫机也是利用主轴使针杆上下运动机构和针摆机构动作的结构。
在前述的构成中，因通过主轴来驱动针摆机构和针杆上下运动机构双方，故针摆机构和针杆上下运动机构双方的动作惯性力对主轴旋转作用很大，这样，主轴难以高速旋转，针摆机构和针杆上下运动机构也难以高速动作，存在不能实现缝制速度高速化的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现针摆机构和针杆上下运动机构的高速动作、并可使缝制速度高速化的锁眼缝纫机。
本发明的锁眼缝纫机，在机壳部内安装有针杆上下运动机构、针摆机构和挑线机构，其特征在于，在所述机壳部内设置有由缝纫机电机驱动旋转的主轴、与该主轴立体交叉状配设的副轴、以及连动式连接所述主轴和副轴的齿轮机构。
采用这种构成，缝纫机电机驱动主轴旋转，主轴通过齿轮机构驱动副轴旋转。可由该主轴和副轴分开驱动针杆上下运动机构、针摆机构和挑线机构，能实现针摆机构和针杆上下运动机构的高速动作，可使缝制速度高速化。
图1为本发明实施例中的电子圆头锁眼缝纫机的立体图。
图2为本发明实施例中的电子圆头锁眼缝纫机的侧视图。
图3为旋转机构及弯针机构的立体图。
图4为机壳部的内部机构的立体图。
图5为机壳部的内部机构的侧视图。
图6为机壳部的内部机构的俯视图。
图7为机壳部的内部机构的主视图。
图8为沿图6的VIII-VIII线的纵剖侧视图。
图9为沿图5的IX-IX线的纵剖后视图。
图10为沿图5的X-X线的横剖俯视图。
图11为针摆本体部的分解立体图。
图12为说明针杆的针摆动作的示意图。
具体实施例方式
下面参照附图更详细地说明本发明。
如图1、图2所示，电子圆头锁眼缝纫机(以下简称为锁眼缝纫机)1承载在缝纫机台板4上，在大致呈矩形箱状的底板部2上一体地具有从其后方上部向前方连续延伸的机壳部3。
在该缝纫机台板4的上侧设置有操作面板5，用于指示从多种圆头锁眼线迹中进行择一性选择等各种操作，同时在缝纫机台板4的下侧设置有控制各机构动作用的由微型计算机构成的控制装置6。
在机壳部3的前端部设置有下端安装着缝针7的中空状(管状)的针杆8，该针杆8可通过后述的针杆上下运动机构36进行上下运动。该针杆8可通过后述的针摆机构60(如图4所示)以规定幅度在左侧摆动位置(内针位置)与右侧摆动位置(外针位置)之间进行摆动。
如图3所示，在底板部2内设置有缝纫机电机(未图示)和弯针座11。缝纫机电机是针杆8的上下运动和摆动、以及同步驱动弯针机构10等的缝制机构的驱动源。在弯针座11上安装着具有与针杆8相向的左右一对弯针(未图示)的弯针机构10，该弯针座11通过后述的转动机构15可一体地绕垂直轴转动。
在所述缝针7中穿过有从线供给源供给的面线，在左弯针的前端部穿过有底线，右弯针在织入面线环的同时与底线绞合，形成线环结合部。
转动机构15由设于底板部2内的θ方向驱动电机21及齿轮机构构成，利用该转动机构15使针杆8和弯针座11分别在水平面上绕垂直轴一体地转动。参照图3简单说明该转动机构15。
在垂直状的转动轴16的上端部固接着上侧皮带轮17，在转动轴16的下端部固接着下侧皮带轮18。在上侧皮带轮17和与针杆8嵌合的针杆转动支架80上张设同步皮带20。在下侧皮带轮18、与θ方向驱动电机21的驱动轴固接的驱动皮带轮22和弯针座11的从动齿轮23上张设同步皮带24。
由于θ方向驱动电机21的旋转，可通过转动轴16及同步皮带20、24使针杆8和弯针座11同步地绕垂直轴心转动。
转动机构15包含针杆转动机构15A和弯针座转动机构15B。针杆转动机构15A由针杆转动支架80、同步皮带20、与转动轴16固接的上侧皮带轮17、同步皮带24、θ方向驱动电机21等构成，通过θ方向驱动电机21可使针杆8绕其轴心转动。
弯针座转动机构15B由弯针座11的从动齿轮23、同步皮带24、θ方向驱动电机21等构成，通过θ方向驱动电机21使弯针座11与针杆8的转动同步。
如图2所示，在底板部2内，切刀25通过螺柱可装卸地安装在弯针座11后方侧的安装台(未图示)上。该切刀25是形成圆头孔部用的构件。在机壳部3内设置有可上下摆动的锤子26，相对切刀25从上方靠近、分离。
在该锤子26的前端部安装着可装卸的锤子本体27。该锤子26由设于底板部2内的由气缸等构成的锤子驱动机构(未图示)驱动。通过锤子本体27与切刀25的互动在加工布上穿孔，形成由大致圆状的圆头部和与其连续的直线状的尾结部构成的圆头孔部。
如图1、图2所示，在底板部2的上面部设置有送料台28。在该送料台28上承载需进行圆头锁眼缝的加工布。该送料台28整体是薄型的矩形箱状，面向弯针座11及切刀25的部位敞开。在该送料台28的上面，虽未图示但设置有由金属制成的左右一对压布板。
在底板部2内设置有通过由步进电机构成的X方向驱动电机(未图示)的驱动使该送料台28沿X方向(左右方向)送料移动的X方向移动机构(未图示)、以及通过由步进电机构成的Y方向驱动电机(未图示)的驱动使该送料台28沿Y方向(前后方向)送料移动的Y方向移动机构(未图示)。
如图4、图6所示，在机壳部3内，主轴30沿前后方向配设，在多个部位上可旋转地支承在机框F上。在机壳部3的前后方向大致中央部，主轴30的正下侧配设有左右方向的副轴31。副轴31形成为俯看与主轴30正交的形状、即与主轴30立体交叉的形态。该副轴31的两端部可旋转地支承在机框F上。
如图1、图2、图6所示，在该副轴31的右端部固接着皮带轮状的操作部12。该操作部12处于作业者的手容易到达的位置，比机壳部3右侧的机框F更向外侧突出，固定成作业者可手动操作的形态。在主轴30的后端部固接着皮带轮32。在该皮带轮32、与缝纫机电机的电机轴固接的驱动皮带轮(未图示)上张设同步皮带33。由缝纫机电机通过同步皮带33驱动主轴30旋转。
如图6所示，主轴30上固接着偏轴伞齿轮(hypoid gear)34，副轴31上固接着与该偏轴伞齿轮34啮合的偏轴伞齿轮35。该场合，副轴31的偏轴伞齿轮35的齿数是主轴30的偏轴伞齿轮34齿数的2倍。因此，副轴31的旋转速度是主轴30旋转速度的1/2。由该两个偏轴伞齿轮34、35构成了作为减速齿轮机构的齿轮机构95。
对挑线机构90作出说明。如图4～图6所示，在副轴31右端部的操作部12的正内侧固接着圆形的凸轮板91。在该凸轮板91的左侧形成有槽凸轮91a。在副轴31的前侧配设有与副轴31平行的支轴92。在该支轴92的右端部固接着挑线杆形成构件93的下端部。
在该挑线杆形成构件93的一端部可旋转地支承着辊94。该辊94嵌入在槽凸轮91a中。在挑线杆形成构件93的上端部形成有挑线杆93a。当缝纫机电机使主轴30旋转时，通过一对偏轴伞齿轮34、35使副轴31以主轴30的1/2旋转速度旋转，在凸轮板91旋转下，通过辊94使挑线杆93a摆动。
下面对利用沿前后方向配设在机壳部3内的主轴30来上下驱动针杆8的针杆上下运动机构36作出说明。
如图4～图6所示，在主轴30的前端部固接着主轴曲柄37。该主轴曲柄37与使针杆8上下运动的针杆上下运动机构36连接。该针杆上下运动机构36具有针杆曲柄38和上下运动传动机构40。将针杆曲柄38的上端部可旋转地支承在主轴曲柄37的偏心部位，将上下运动传动机构40与该针杆曲柄38连动式连接。
如图4～图6所示，针杆曲柄38由曲柄本体部38a和从该曲柄本体部38a一体地向前方延伸的俯看呈L字状的伸出曲柄部38b构成，将该伸出曲柄部38b的前端部、即伸出支承部38c以与曲柄本体部38a隔开规定距离平行的形态形成在左右方向上。
对上下运动传动机构40作出说明。如图4～图10所示，该上下运动传动机构40具有轭构件41、环状构件43、导向块45、46、导向机构50、上侧衬垫构件51a及下侧衬垫构件51b、上侧针杆架52及下侧针杆架53等。针杆曲柄38通过作为第1支轴的后侧第1支轴42a及前侧第1支轴42b可转动地支承着轭构件41。该轭构件41通过作为第2支轴的左侧第2支轴44a及右侧第2支轴44b支承着环状构件43。
导向机构50具有后侧块导向板47和前侧块导向板48等。
在针杆曲柄38与主轴曲柄37之间配设有左右方向的板状后侧块导向板47，被固接在机框F上。在针杆曲柄38的伸出支承部38c的正前侧配设有左右方向的板状前侧块导向板48，通过多个连接轴54、55与后侧块导向板47固接。该后侧块导向板47和前侧块导向板48相互平行地相对。
在后侧块导向板47前面的左右宽度方向中央部形成有纵向延伸的直线状的导向槽47a，在前侧块导向板48后面的左右宽度方向中央部形成有纵向延伸的直线状的导向槽48a。导向块45可上下运动地与后侧块导向板47的导向槽47a卡合。导向块46可上下运动地与前侧块导向板48的导向槽48a卡合。轭构件41设置在后侧块导向板47与前侧块导向板48之间。
在轭构件41的后侧支承部41a内，嵌入有穿过曲柄本体部38a的后侧第1支轴42a的大致前半部分，将该后侧第1支轴42a的后端部转动自如地支承在导向块45上。后侧第1支轴42a通过固定销56固定在曲柄本体部38a上。
在轭构件41的前侧支承部41b内，嵌入有穿过伸出支承部38c的前侧第1支轴42b的大致后半部分，将该前侧第1支轴42b的前端部转动自如地支承在导向块46上。前侧第1支轴42b通过固定销57固定在伸出支承部38c上。
后侧块导向板47和前侧块导向板48通过该前后一对导向块45、46与导向槽47a、48a的卡合上下运动自如地支承着轭构件41。环状构件43俯看呈大致环状，配设在轭构件41的内侧。
如图10所示，该环状构件43比针杆8的直径大、即设置有针杆8的摆动用间隙S。在该环状构件43上分别形成有朝其左右方向突出的左侧支承部43a及右侧支承部43b。在环状构件43的左侧支承部43a上转动自如地支承着左侧第2支轴44a的大致右半部分，将该左侧第2支轴44a的左端部嵌入轭构件41的左侧支承部41c上。
在环状构件43的右侧支承部43b上转动自如地支承着右侧第2支轴44b的大致左半部分，将该右侧第2支轴44b的右端部嵌入轭构件41的右侧支承部41d上。这些后侧第1支轴42a及前侧第1支轴42b与左侧第2支轴44a及右侧第2支轴44b正交。
这些后侧第1支轴42a及前侧第1支轴42b与左侧第2支轴44a及右侧第2支轴44b将环状构件43以万向节的形式支承在针杆曲柄38上。环状构件43可绕后侧第1支轴42a及前侧第1支轴42b的轴心转动，并可绕左侧第2支轴44a及右侧第2支轴44b的轴心转动。
如图4～图5、图8～图9、图12所示，由弹性材料构成的薄板状的圆形支承板9固定在机框F上，该支承板9支承着可上下运动且可摆动(摆动中心P如图12所示)的针杆8的上端附近部。该针杆8穿过环状构件43内部并向下方延伸，经由后述的针摆机构60而面向机壳部3的下侧。
上侧衬垫构件51a呈圆形，中央部设置有与针杆8的外形尺寸相同的孔。将该上侧衬垫构件51a滑动自如地配设在环状构件43的上侧，且将圆形下侧衬垫构件51b滑动自如地配设在环状构件43的下侧。针杆8的中段部分插入在这些上侧衬垫构件51a及下侧衬垫构件51b中。
上侧针杆架52以配设成与上侧衬垫构件51a的上表面抵触的形态与针杆8固接。下侧针杆架53以配设成与下侧衬垫构件51b的下表面抵触的形态与针杆8固接。
在驱动主轴30旋转，通过主轴曲柄37使针杆曲柄38的曲柄本体部38a及伸出支承部38c上下运动时，通过后侧第1支轴42a及前侧第1支轴42b、以及前后一对导向块45、46与导向槽47a、48a的卡合使轭构件41上下移动。由此，通过左侧第2支轴44a及右侧第2支轴44b使环状构件43上下移动，由上侧针杆架52及下侧针杆架53使针杆8上下运动。
此时，当针杆8一边上下运动一边利用后述的针摆机构60前后左右摆动时，因上侧衬垫构件51a及下侧衬垫构件51b可相对环状构件43滑动，故针杆8能无任何障碍地前后左右摆动。该针杆8摆动时，即使固定在针杆8上的上侧针杆架52、下侧针杆架53、上侧衬垫构件51a和下侧衬垫构件51b从水平姿势变化成倾斜姿势，也由于环状构件43以上述万向节的形式支承在针杆曲柄38上，因此能可靠地吸收上侧衬垫构件51a及下侧衬垫构件51b的倾斜，针杆8可进行上下运动及摆动。
对针摆机构60作出说明。如图4～图6所示，该针摆机构60由针摆驱动部61和针摆本体部62构成。首先说明针摆驱动部61。
在与副轴31固接的偏心凸轮板(未图示)上卡合着摆动构件68的形为二叉状的二叉部68a。将该摆动构件68的下端部可转动地支承在固定于机框F的支轴69上。
摆动构件68的二叉部68a的一方与连接杆70的后端部连接。沿左右方向安装在机框F上的支承轴71可摆动地支承着摆动调节板72。连接杆70的前端部通过螺柱(未图示)及螺母73与该摆动调节板72的第1曲柄部72a的弯曲状切口孔72b连接。该摆动调节板72的第2曲柄部72c与针摆轭74的基端部连接。
松开螺母73，当连接杆70前端部在切口孔72b中的安装位置靠近摆动调节板72的支承轴71侧时，第2曲柄部72c的摆动量变大，可增大针杆8的针摆量。当连接杆70前端部在切口孔72b中的安装位置靠近摆动调节板72的与支承轴71反向的一侧时，第2曲柄部72c的摆动量变小，可减小针杆8的针摆量。
对针摆本体部62作出说明。如图11所示，俯看呈圆形的针杆转动支架80嵌入在机壳部3的前方下面形成的大直径的贯通孔(未图示)中，且可以转动但不会脱出。针杆转动支架80基本上是中空圆筒体，一体地具有插入贯通孔中的筒状部80a、设置在该筒状部80a下部的皮带轮80b、以及从该皮带轮80b垂下并相向的一对脚部80c。
在一对脚部80c上分别形成有横向的收纳孔80d。在针杆转动支架80的筒状部80a上可上下运动地收纳有圆筒状的针杆导向构件81。该针杆导向构件81由长度侧的筒状构件82和固定在筒状构件82下端的长方体状的块状部83构成。
在针杆转动支架80和针杆导向构件81的组装状态下，筒状构件82插入在针杆转动支架80的筒状部80a内，块状部83位于一对脚部80c之间。
在块状部83侧面的分别与脚部80c连接的两个面上，分别形成有朝同一方向延伸的两条斜状槽83a。在各脚部80c的收纳孔80d中收容着可滑动的导向销84。在该导向销84的前端部突设有滑动自如地与斜状槽83a卡合的针摆突部84a。在该导向销84的另一端部分别形成有轴向的有底孔部84b，在该有底孔部84b中收容着具有弹性的压缩弹簧85。
压板86大致呈U字状，该压板86用于夹持脚部80c。该压板86上的对置舌片86a将收纳孔80d闭塞。由此，压缩弹簧85对收容在收纳孔80d中的导向销84向内方施力，使该针摆突部84a可滑动地面向块状部83的斜状槽83a。导向销84成为通过该压板86固定在机壳部3上的关系。
在后述的连接环87的内部插入有针杆导向构件81。利用在筒状构件82周向上设置的凸缘部88和从上方插入的固定环89夹持可转动的连接环87。该连接环87具有水平方向延伸的连接销87a，这些连接销87a与针摆轭74的二叉状的连接部74a连接。
当利用前述的针摆驱动部61通过针摆轭74及连接环87使针杆导向构件81上下移动时，块状部83也一体地上下运动。此时，成为利用压板86固定在机壳部3上的关系的导向销84，因使其针摆突部84a面向块状部83的斜状槽83a，故块状部83(及针杆导向构件81)沿其斜状槽83a左右摆动。
在连接环87的内周面与针杆导向构件81的外周面之间，形成有容许针杆导向构件81相对连接环87略微移动的环状间隙。即，针杆导向构件81因该环状间隙的存在而在针摆时能相对连接环87进行略微的前后左右方向移动。
下面说明锁眼缝纫机1的作用及效果。
缝制时，驱动缝纫机电机旋转，通过同步皮带33及皮带轮32驱动主轴30，通过偏轴伞齿轮34、35使副轴31旋转。通过主轴30的旋转，如前所述，由针杆上下运动机构36使针杆8上下运动。
在主轴30旋转的同时副轴31也旋转，与该副轴31右端部连动式连接的挑线机构90的挑线杆93a摆动，同时利用与副轴31左端部连动式连接的针摆机构60使针杆8摆动。作业者在准备供缝制用的加工布或将缝制后的加工布取出时，对操作部12进行手动操作。
这样，在机壳部3内安装有针杆上下运动机构36、针摆机构60和挑线机构90的锁眼缝纫机1中，机壳部3内设置有由缝纫机电机驱动旋转的主轴30、以及与该主轴30立体交叉状配设的副轴31，主轴30和副轴31通过由偏轴伞齿轮34、35构成的齿轮机构95连动式连接。由此，在缝纫机电机驱动主轴30旋转的同时，主轴30通过齿轮机构95驱动副轴31旋转。可利用该同时旋转的主轴30及副轴31分开驱动针杆上下运动机构36、针摆机构60及挑线机构90，可实现针摆机构60及针杆上下运动机构36的高速动作，可使缝制速度高速化。
并且，因将主轴30与针杆上下运动机构36连动式连接，将副轴31与针摆机构60及挑线机构90连动式连接，故可由主轴30高速驱动针杆上下运动机构36，可实现缝制速度的高速化。可由副轴31与针杆上下运动机构36连动地分别驱动针摆机构60和挑线机构90。
因将针摆机构60和挑线机构90分开各自与副轴31的两端部连动式连接，故可提高该针摆机构60和挑线机构90的配置自由度，且可提高副轴31的驱动力传递性及平衡性。
因在副轴31的端部固定有可从外部手动操作的操作部12，故操作部12的安装位置靠近作业者，可提高作业者对操作部12的操作性，且能提高作业效率。
因齿轮机构95具有一组偏轴伞齿轮34、35，故能以使主轴30和副轴31分别在中途部分立体交叉的形态进行旋转传递，可将主轴30和副轴31各自的两端部分别支承在机框F上，可提高主轴30及副轴31高速旋转时的稳定性。即，当作为齿轮机构使用两轴在水平面上正交的一组伞齿轮时，由于主轴前端安装着一方伞齿轮，副轴前端安装着另一方伞齿轮，虽然主轴和副轴都没有进行两端支承，但在本实施例中，因具有一组偏轴伞齿轮34、35，故能以使主轴30和副轴31分别在中途部分立体交叉的形态进行旋转传递，可将主轴30和副轴31各自的两端部分别支承在机框F上。
由于齿轮机构95由将副轴31的旋转速度设定成主轴30的1/2旋转速度的减速齿轮机构构成，因此，能使针摆机构60及挑线机构90与针杆8的2次上下运动同步地进行动作。
下面说明对前述实施例进行局部性变更的变更形态。
1)副轴31也可通过一对偏轴伞齿轮34、35在主轴30的正上侧形成立体交叉。
2)也可在主轴30上固接蜗轮传动装置，在副轴31上固接蜗轮，齿轮机构95由该蜗轮传动装置及与其啮合的蜗轮构成。
3)也可将针摆机构60与副轴31的右侧连动式连接，将挑线机构90与副轴31的左侧连动式连接。
4)以上对将本发明应用在电子圆头锁眼缝纫机1上的情况作了说明，但本发明可应用在具有针杆上下运动机构36、针摆机构60和挑线机构90的平缝缝纫机等各种锁眼缝纫机上。
权利要求
1.一种锁眼缝纫机，在机壳部内安装有针杆上下运动机构、针摆机构和挑线机构，其特征在于，在所述机壳部内设置有由缝纫机电机驱动旋转的主轴、与该主轴立体交叉状配设的副轴、以及连动式连接所述主轴和副轴的齿轮机构。
2.如权利要求1所述的锁眼缝纫机，其特征在于，所述主轴与所述针杆上下运动机构连动式连接，所述副轴与所述针摆机构及挑线机构连动式连接。
3.如权利要求2所述的锁眼缝纫机，其特征在于，所述针摆机构和所述挑线机构各自分开地与所述副轴的两端部连动式连接。
4.如权利要求1～3中任一项所述的锁眼缝纫机，其特征在于，在所述副轴的端部固定有可从外部手动操作的操作部。
5.如权利要求1～3中任一项所述的锁眼缝纫机，其特征在于，所述齿轮机构具有一组偏轴伞齿轮。
6.如权利要求1所述的锁眼缝纫机，其特征在于，所述齿轮机构是将所述副轴的旋转速度设定为所述主轴旋转速度的1/2的减速齿轮机构。
全文摘要
本发明的锁眼缝纫机，在机壳部内安装有针杆上下运动机构、针摆机构和挑线机构，其特征在于，在所述机壳部内设置有由缝纫机电机驱动旋转的主轴、与该主轴立体交叉状配设的副轴、以及连动式连接所述主轴和副轴的齿轮机构。
文档编号D05B57/30GK1904181SQ20061010573
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月27日
发明者柴田到 申请人:兄弟工业株式会社