专利名称：缝纫机的针杆驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及缝纫机的针杆驱动装置，具体地，涉及这样一种缝纫机的针杆驱动装置，其利用简易的机构对针杆进行驱动，并能使针杆的驱动定时的变更容易进行，且能将缝制时的针杆的行程作成必要最小限度，而在缝制停止时能使针杆向缝制时的行程上死点的上方退避。
背景技术：
作为以往已知的缝纫机的针杆驱动装置的一例，在下述专利文献1中揭示了具有利用直线电动机的针杆驱动机构的刺绣缝纫机。在该以往技术中，揭示了在多头式刺绣缝纫机的各头(缝纫机头)上分别设有对针杆驱动用的直线电动机，并设有对梭轴的旋转角进行检测的检测装置，所述梭轴使在各头上具有的梭进行旋转，与由检测装置检测出的梭轴的旋转角同步地对该直线电动机的动作进行控制，利用这种结构，就不需要驱动针杆用的凸轮机构等的复杂的动力传递机构，能使针杆驱动机构的结构简单化，并通过对该直线电动机的动作适当地进行控制，能根据缝制风格的变更等对针杆的驱动定时自由地进行设定。
日本专利特公平3-37960号公报在所述专利文献1的结构中，缝制时使针杆进行升降驱动的行程的幅度固定成一定，该行程的上死点被设定在规定的位置，使得与缝纫机工作台上表面的间隔空出较大距离。这是因为，必须通过充分地确保在与该规定的位置相当的行程上死点位置上的针杆的下端与缝纫机工作台上表面的间隔，使得例如在替换配置在缝纫机工作台上的被缝制物(布)的作业时，不会造成针杆的下端与该布接触等的麻烦。即，针杆的所述升降驱动的行程幅度，必须设定成比在缝制时最低限度必要的行程幅度大的行程幅度。这样，在所述专利文献1的结构中，由于以大的行程幅度对针杆进行驱动，故存在缝制时的噪音及振动变大的不良情况。又，由于以所述大的行程幅度将针杆的行程幅度固定成一定，故针杆的驱动定时设定的自由度也受到限制。又，另一方面，随着刺绣作业的多样化，还要求将休止时(被驱动时)的针杆下端与工作台上表面的空间尽可能较大地预先确保。
发明内容
本发明，是鉴于上述问题而作成的，其目的在于，提供这样一种缝纫机的针杆驱动装置，能使缝制动作时的针杆的行程作成必要最小限度，并能更大地确保休止时(非驱动时)的针杆下端与工作台上表面的空间，并且能自由地且容易地进行针杆的驱动定时的变更。
本发明的缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，具有对缝纫机的针杆进行升降驱动用的专用驱动源；在进行缝制动作时将该驱动源的动作控制成使所述针杆在规定的行程范围内进行升降运动、在不进行缝制动作时将该驱动源的动作控制成使所述针杆移动至规定的退避位置的控制装置，所述退避位置被设定在较所述规定的行程范围的上死点更上方。
由此，为了仅对针杆进行驱动而设置驱动源，通过利用控制装置对该驱动源的控制，在进行缝制动作时，使针杆在规定的行程范围内进行升降驱动。并在不进行缝制动作时，就能使针杆移动至规定的退避位置，所述退避位置被设定在较所述规定的行程范围的上死点更上方。由此，在不进行缝制动作时，由于能使针杆向所述退避位置退避而能将针杆的下端与缝纫机工作台上表面的空间取得足够大，故能防止例如在进行布等被缝制物替换等的作业时、针杆的下端与被缝制物接触的情况。又，这样，通过另外将退避位置设定在缝制行程范围的上方，就能充分确保针杆的下端与缝纫机工作台上表面的空间、并能将缝制时的针杆的所述规定的行程范围限制在缝制所需的最小限度的幅度。因此，由于可以将缝制时的针杆的行程幅度减小，故能降低缝制时的噪音及振动。另外，还可以作成使在所述规定的行程范围内的所述针杆的升降运动的时间图可变。由此，能对缝制风格进行调整。这里，由于将该针杆驱动装置缝制时的行程幅度作成必要最小限度，故能增加针杆的驱动定时设定的自由度，能多样地对缝制风格进行调整。
图1是本发明一实施例的多头式缝纫机的主视图。
图2是图1所示的缝纫机的缝纫机头的侧面剖视图。
图3是在图2的缝纫机头中将丝杆及其周边机构的主要部分抽出表示的立体图。
图4是从上方看图3所示的丝杆及其周边机构的主要部分的俯视图，表示相对于支臂的驱动电动机的安装结构。
图5是从缝纫机头前面侧看图4的正面剖视图。
图6是该实施例的缝纫机头的侧面剖视图，表示针杆位于行程上死点的状态。
图7是该实施例的缝纫机头的侧面剖视图，表示针杆位于行程下死点的状态。
图8(a)是针杆驱动用电动机的控制系统图，(b)是表示该实施例的针杆的动作定时的曲线图。
图9是缝纫机头的侧面剖视图，表示针杆驱动机构的另一结构例。
图10是缝纫机头的侧面剖视图，表示针杆驱动机构的又一结构例。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的一实施例进行说明。
图1表示该实施例的多头式刺绣缝纫机的主视图。在该多头式刺绣缝纫机的构成整体框架的缝纫机框架M上，配设有多个(图中为6个)缝纫机头H。各缝纫机头H，由固定在缝纫机框架M上的支臂1和在该支臂1上向左右方向可滑动地被支承的针杆外壳2构成，在该针杆外壳2中设置着可上下动作的多个(图中为9根)针杆3。在各缝纫机头H的下方，与各缝纫机头H分别对应地设有梭4和支承该梭4的梭座5。虽未图示，但利用缝纫机主轴的旋转对梭4进行旋转驱动、并在缝纫机主轴上设有对梭4的旋转角进行检测的编码器。又，在缝纫机框架M上支承着工作台6，在该工作台6的上表面上设有将被刺绣物展开保持用的刺绣架7。该刺绣架7构成为利用未图示的驱动机构、相对缝纫机头H在前后左右方向被驱动。
图2表示1个缝纫机头H的侧面剖视图。支臂1被配设成从缝纫机框架M向缝纫机前面侧(图中为左侧)延伸的状态，针杆外壳2被配置成将支臂1的前面侧和上面侧覆盖的状态。在该针杆外壳2内，收容着驱动针杆3用的动力传递机构及其它为了实现刺绣动作所必需的各种机械构件。从图2可知，支臂1的前端部形成为大致コ字形(即具有互相大致平行的上下端部和与该上下端部相连的侧壁部的形状)，作为驱动针杆3用的机构的主要结构构件之一的丝杆8可旋转地被支承在该支臂1上。该丝杆8，在其周面上设有以轴为中心螺旋状地形成的螺牙，并大致垂直地配置在支臂1的所述上下端部。丝杆8的下端通过轴承9被支承在支臂1的下端部上，又，丝杆8的上方部通过轴承11被支承在固定于支臂1的上端部的轴承构件10中。又，在丝杆8的上方部，与丝杆8同轴地形成有扩径的限制部8a，并将其配置在所述轴承构件10的下面侧。又，在丝杆8的上方部，在该轴承构件10的上面侧，2个螺母构件12与该丝杆8螺合着。通过利用该限制部8a和2个螺母构件12将轴承构件10(轴承11)夹入，丝杆8的与支臂1相对的上下位置被限制。另外，将垫圈13配设在螺母构件12与轴承构件10上表面之间。
在丝杆8的上端部，与丝杆8的轴同轴地固定着皮带轮14，皮带轮14和丝杆8以该轴为中心一体地旋转。从图2可知，设置在丝杆8的上端侧的皮带轮14和螺母构件12从支臂1的上侧面突出。图3是通过将针杆外壳及安装在针杆外壳2上的各种机械构件除去、仅将丝杆8及其周边机构的主要部分从图2的缝纫机头抽出表示的局部剖视立体图。在丝杆8的上端部，与丝杆8的轴同轴地固定着皮带轮14，皮带轮14和丝杆8以所述轴为中心一体地旋转。在皮带轮14的侧周面上卷挂着皮带15，该皮带15用于将下述的针杆上下驱动专用的电动机16的旋转驱动向皮带轮14传递。图4是从上面看图3所示的主要部分的俯视图，表示所述电动机16的安装结构。又，图5是从缝纫机的前面看图4的正面局部剖视图。如图4和图5所示，驱动电动机16，分别与该丝杆8对应(即每个缝纫机头H设有1个)地设置着，通过基座构件16a被固定在支臂1上。驱动电动机16，其旋转轴16b被配设成与丝杆8的轴平行，在该旋转轴16b的上端固定有驱动皮带轮17。通过将皮带15卷挂在皮带轮14和驱动皮带轮17上，通过皮带15就能使皮带轮14与驱动皮带轮17连动地连接着。由此，当将驱动电动机16驱动时，其旋转通过皮带15向皮带轮14传递。因此，当利用驱动电动机16的驱动使皮带轮14旋转时，与该皮带轮14的旋转连动地使丝杆8以轴为中心进行旋转。
在丝杆8上沿丝杆8的轴向、可上下移动地配设着作为驱动针杆3用机构的主要结构构件之一的移动件18。移动件18，作为整体构成大致圆筒形状，在其大致中心具有沿该移动件18的轴线允许丝杆8贯通的通孔(未图示)。移动件18在该通孔与丝杆8螺合着。即，移动件18的该通孔的内周面的一部分或全部形成为与设在丝杆8外周上的螺牙(阳螺纹)配合的螺纹孔(阴螺纹)。由此，该丝杆8的旋转能向移动件18传递。又，在移动件18的前周面上的规定部位形成有向前方突出的第1卡合突片18a，并在后周面上的规定部位形成有向后方延伸的卡合凹片18b。在从第1卡合突片18a隔有规定间隔的下方部位固定着第2卡合突片19，这些第1卡合突片18a和第2卡合突片19，在后面将详细叙述，起到作为使针杆3与移动件8的上下移动连动用的机械的连接构件的功能。卡合凹片18b在后端规定部位上具有槽部(切入部)。在支臂1上，与丝杆8的轴平行地设置着应与所述卡合凹片18b的槽部卡合的卡止杆20。通过将卡止杆20与卡合凹片18b的该槽部嵌合，对移动件18以轴(丝杆8)为中心的旋转加以限制。
通过电动机16的驱动，当丝杆8以轴为中心进行旋转时，在移动件18上作用着其旋转力。移动件18由于因卡止杆20与卡合凹片18b的嵌合被限制，故不会追随丝杆8的旋转而进行旋转。因此，与丝杆8螺合的移动件18，当丝杆8以轴为中心旋转时，利用设在丝杆8周围的螺牙的螺纹作用，就沿丝杆8的轴向上下方向移动。通过将电动机16的旋转方向正反地进行切换，就能使移动件18上下往复地移动。在图5中用双点划线表示已变位至下方的移动件18。
在支臂1的前面上部，配置着从缝纫机正面看针杆外壳2可向左右方向(图2中相对于纸面的垂直方向)滑动地支承的直线导轨21。在针杆外壳2的下端部背面上固定着与该直线导轨21平行地延伸的导轨22，并在支臂1侧设有可旋转的滚子23和导向构件24，通过滚子23和导向构件24将该导轨22夹入，在滑动时，针杆外壳2的下端侧就呈被导向的状态。
多个(本例中为9根)针杆3在针杆外壳2中分别可上下移动地被支承着。在各针杆3的下端部，分别具有通过针夹25夹着的缝针26。又，在各针杆3的大致中间部分别固定着针杆夹27，在这些各针杆夹27的背面突设着卡合销28。该卡合销28，通过与设在移动件18上的第1卡合突片18a和第2卡合突片19卡合，起到作为使针杆3与该移动件18的上下移动连动用的构件的功能。图2中表示某1个(图中显示在跟前的)针杆3上具有的卡合销28与该第1卡合突片18a及第2卡合突片19卡合的状态。如图所示，卡合销28通过位于第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间，被两构件从上下夹入。因此，该针杆3，由于用卡合销28与移动件18连接，故当移动件18向上下方向移动时，就与该移动件18的上下移动连动地被上下往复驱动。图5中表示位于第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间的卡合销28的剖面。第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间的间隔作成与卡合销28的上下幅度大致同等，只要确保至少卡合销28能从左右方向相对于第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间进入/脱出的间隔就可以，最好是，尽可能减少卡合销28在位于第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间时的上下方向的松动。
与移动件18连接的(即被驱动的)针杆3的选择利用未图示的换色机构来进行。即，当利用该换色机构使针杆外壳2向左右方向移动时，根据针杆外壳2的滑动位置对与移动件18连接的针杆3、即对位于第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间的所述卡合销28进行切换。这样，根据针杆外壳2的滑动位置能从多个(9根)针杆3中对应驱动的任意1根针杆3有选择地进行切换。这里，非选择的针杆3留在下面所述的规定的退避位置，被保持在该退避位置直至被换色机构选择为止。
在各针杆3的针杆夹27的上侧固定着上死点挡块29，在该上死点挡块29的上表面上配设着缓冲器32。又，在各针杆3的上端部设有弹簧座30，在该弹簧座30与针杆外壳2的横架2a上表面之间，与针杆3同轴地设有向使该针杆3始终向上升的方向施力的针杆保持弹簧31。未被所述换色机构选择的各针杆3，利用该针杆保持弹簧31的弹力始终被向上方施力，如图2所示，该针杆3的上死点挡块29位于通过缓冲器32与所述横架2a下面抵接的位置(针杆3的非选择时的上死点)。在本说明书中将这样的非选择的针杆3的保持位置(非选择时的上死点)称作“退避位置”。该退避位置被规定在针杆3的升降行程范围的更上方。
另外，在各针杆3的下端侧与所述缝针26一起分别具有压布器33，其追随对应的针杆3的上下运动而进行上下往复移动。又，图2的符号44是固定在梭座5的上表面的公知的针板。压布器33与对应的针杆3的上下驱动连动地进行上下，由此在针杆3向下方下降后(缝针26穿通被刺绣物时)，该压布器33将被刺绣物按压在针杆44上。
在针杆外壳2的上方部、在该针杆外壳2的左右两侧面之间，沿外壳的滑动方向(左右方向)横架着悬臂支承轴34。将与多个针杆3的各个对应的多个(在本例中为9个)悬臂35分别可摆动地安装在该悬臂支承轴34上。各悬臂35，如图2所示，被配置成其前端部从针杆外壳2向缝纫机的前面侧(图2中的左侧)突出的状态。悬臂35，在设置于其基端部(后端部)的凸起部36上，被安装在该悬臂支承轴34上。在该凸起部36上，在后方侧的周面的规定部位形成有嵌合槽36a，在该嵌合槽36a中嵌合着后述的驱动杆41的前端部。又，在凸起部36的前方周面的规定部位上形成有卡合凹部36b，其能与后述的锁定杆38的卡合爪38a卡合。
又，在针杆外壳2中，在悬臂支承轴34的大致上方位置，与该悬臂支承轴34平行地支承着支承轴37，分别与各悬臂35对应而具有的9个锁定杆38可自由摆动地支承在该支承轴37上。锁定杆38，在其自由端部(摆动端)设有卡合爪38a。又，在各锁定杆38的基端部沿支承轴37的安装孔的外周嵌装着扭力弹簧39。扭力弹簧39，其一方的端部与锁定杆38的本体卡止，且另一方的端部被钩挂在与支承轴37平行地设置的杆39a上。通过该扭力弹簧39将锁定杆38向图2中逆时针方向摆动地施力，各锁定杆38的卡合爪38b能与对应的凸起部36的卡合凹部36b卡合。在常态下(在对应的针杆3为非选择时)，该锁定杆38的卡合爪38a与凸起部36的卡合凹部36b嵌合，以规定姿势(上死点位置)将悬臂35保持成不摆动的状态(锁定状态)。
在支臂1的上方规定部位，设有驱动悬臂35用的驱动电动机40(图2中用虚线表示)。驱动杆41与驱动电动机40的电动机轴40a连接着，该驱动杆41与驱动电动机40的驱动相应地被摆动驱动。在对应的针杆3已被所述换色机构选择了的时候，悬臂35的凸起部36位于驱动杆41的前方，驱动杆41的前端部，与对应于该被选择的针杆3的悬臂35的凸起部36上的嵌合槽36a嵌合。由此，成为将驱动杆41的摆动驱动向该悬臂35传递的状态。如图2所示，在该状态下，在该悬臂35上，由于用锁定杆38产生的悬臂35的锁定状态被解除，所以该悬臂35就与驱动杆41的摆动驱动连动地进行上下摆动。对于该锁定解除用的机构将在下面叙述。
将滚子43自由旋转地支承在固定着驱动电动机40的基座42的前端部的规定位置，该滚子43就与设在锁定杆38的后端的突起部38b抵接，所述锁定杆38与换色机构所选择的针杆3对应。与所选择的针杆3对应的锁定杆38通过滚子3与突起部38b抵接而被向前方侧推动，克服扭力弹簧39的施力并以支承轴37为支点向顺时针方向进行旋转变位。通过锁定杆38向顺时针方向的旋转变位，如图2所示，锁定杆38的卡合爪38a从凸起部36的卡合凹部36b脱出。这样，在由换色机构所选择的悬臂35中，将锁定(保持规定姿势的)状态解除。由此，只要将驱动电动机40驱动，就使与所选择的针杆3对应的悬臂35摆动。
接着，参照图6和图7所示的缝纫机头H的侧面剖视图及图8(a)所示的控制系统图对本实施例的针杆3的驱动动作进行说明。如前所述，图2表示将针杆3保持在被规定位于缝制时的驱动行程范围的上死点(缝制行程上死点)更上方的的退避位置的状态。这时，驱动电动机16应使针杆3退避至该退避位置，移动件18被动作控制成位于与针杆3的退避位置相当的移动件18的移动范围的上死点(丝杆8的上死点)。即，为了对驱动电动机16的旋转驱动进行控制，如图8(a)大致所示，设有对电动机16的旋转位置或旋转量或转速进行检测用的检测器16s和控制部160，当赋予退避位置指示时，利用控制部160对电动机16向使移动件18上升的方向进行旋转驱动控制，然后，根据检测器16s的检测输出，控制成使电动机的旋转在该移动件18与针杆退避位置相当的最上死点处停止的状态。这样，在使移动件18向规定量上方移动的方向上旋转驱动直至与针杆退避位置相当的最上死点后，在该位置停止旋转。由此，现在换色机构所选择的针杆3也与未选择的针杆3同样地位于退避位置。这样，在包括现在所选择的针杆3的所有的针杆3位于退避位置时，由于所有的针杆3的卡合销28的高度位置与移动件18侧的第1卡合突片18a与第2卡合突片19之间的高度位置一致，故能利用换色机构使针杆外壳2滑动，并能选择任意的针杆3。例如，在替换被缝制物时等、控制成使针杆3位于该退避位置。由此，由于能将位于退避位置的针杆3的下端与工作台6的上表面的间隔取得较大，故容易进行该替换作业。
图6表示所选择的针杆3位于缝制的上下行程的上死点的状态(行程上死点位置)。在上述退避位置选择任意的针杆3后，在刺绣快开始前，通过对驱动电动机16进行驱动并使丝杆8旋转规定量，使移动件18下降至图6所示的规定的行程上死点位置。由此，所选择的针杆3追随移动件18的下降而下降至上下行程的上死点。即，在图8(a)中，控制部160对电动机16向使移动件18下降的方向进行旋转驱动控制，当根据检测器16s的检测输出、检测出该移动件18已到达规定行程上死点位置时，能控制成在该行程上死点位置使电动机的旋转暂时停止。另外，这里所示的针杆3的行程范围中的上死点位置(行程上死点位置)，可根据被刺绣物的厚度等任意地进行设定变更。例如，只要使使用者能任意地对缝制行程上死点的位置进行设定，通过对检测器16s的检测输出与行程上死点位置设定值的比较，就能对到达所设定的行程上死点的情况进行判定就行。
图7表示所选择的针杆3位于上下行程的下死点的状态(下死点位置)。当随着刺绣开始、赋予缝制行程指示时，在基于缝纫机主轴旋转角数据的主轴旋转定时中，利用控制部160，通过对驱动电动机16向正旋转进行驱动控制，使丝杆8向正方向旋转规定量，使移动件18及针杆3下降至图7所示的下死点。在图7的下死点中，将压布器33卡止在针板44上，将缝针26插入于针板44上的孔中，贯穿未图示的被刺绣物。当移动件18和针杆3下降至下死点时，控制部160根据检测器16s的检测输出，对该移动件18到达至规定的行程下死点位置的情况进行判定，使电动机的旋转暂时停止，然后，通过对驱动电动机16进行反旋转驱动控制，从而使丝杆8向反方向旋转规定量，使移动件18和针杆3上升至图6的上死点。当使移动件18和针杆3上升至行程上死点时，控制部160根据检测器16s的检测输出、对该移动件18到达至规定的行程上死点位置的情况进行判定，使电动机旋转暂时停止。若还赋予缝制行程指示，然后，通过再次对驱动电动机16进行正旋转驱动控制，使移动件18和针杆3下降至图7的下死点。这样，通过将驱动电动机16向正反两方向各旋转驱动规定量，移动件18和针杆3在规定的上下行程范围(从图6的上死点位置至图7的下死点位置之间)进行升降。由此，能将缝针26上下驱动地进行刺绣。这样，在刺绣作业时，在图6和图7所示的从上死点位置至下死点位置之间使针杆3进行升降驱动，在利用换色机构进行针杆3的切换时及在刺绣结束后的被刺绣物的调换时，能使移动件18和针杆3向图2所示的退避位置上升。采用本实施例，由于能根据需要使针杆3向退避位置退避，故能不考虑为了替换作业的方便等而使针杆3的下端与工作台6的上表面的间隔取得较宽、而对针杆3的升降驱动行程范围进行设定，因此能将该行程范围限定成缝制所需的最小限度。
另外，在本说明书中为了方便，将使移动件18和针杆3进行下降运动用的旋转方向作为正方向，将使移动件18和针杆3相反地进行上升运动用的旋转方向作为反方向，但也可以将任意的旋转方向称作正方向或反方向。
又，检测器16s，不限于对电动机16的旋转位置或旋转量或转速直接进行检测的类型，也可以使用非接触式或接触式地对移动件18或针杆3的实际位置到达上述的退避位置及行程上死点、行程下死点的情况进行检测的类型等任一种的检测器。
又，控制部160，既可以用专用的硬件装置构成，或也可以用CPU或微计算机那样通用的控制装置与为了如上述那样进行控制而构成的软件·程序的组合来构成。
图8(b)是表示针杆3的动作定时的曲线图。在该图中，横轴上表示缝纫机主轴(梭4)的旋转角，纵轴上表示针杆3的行程位置。使针杆3升降的驱动电动机16的驱动控制定时，如公知的那样，根据缝纫机主轴(梭4)的旋转角进行控制。即，各缝制行程中的对驱动电动机16进行驱动控制的定时，是根据来自对梭4的旋转角进行检测的编码器的输出信号(缝纫机主轴或梭的旋转角数据)与梭4的旋转运动同步地进行的。在图8(b)中，实线表示针杆3的基本的动作定时(升降驱动的时间图)，该基本的动作定时与梭4的旋转角度的对应关系，从图可知，在主轴旋转角度为180°时，以针杆3到达下死点位置(参照图7)的情况为基准进行驱动控制，从主轴的旋转角度成为180°的时刻、使驱动电动机16的旋转方向反转，使针杆3上升至上死点位置(参照图6)。在图8(b)中，若将从行程下死点位置至针杆退避位置作为该针杆3(及移动件18)的可移动的全范围，则针杆3的缝制时的行程范围(从行程上死点位置至下死点位置的幅度)可限定在所述全范围中必要最小限度。
针杆3的升降驱动的时间图的变更，例如图8(b)中用双点划线所示，能通过将驱动电动机16的动作控制成从实线所示的基本动作定时、使针杆3的下降定时相对主轴旋转角度推迟、并使其上升定时相对主轴旋转角度提前来实现。由此，就能与对刺绣进行松的缝制或紧的缝制用的“缝制风格”的变更相对应。另外，若采用图8(b)的双点划线所示的针杆3的动作定时，则能将针杆3、即缝针26位于针板44(在图8(b)中表示为针板位置)的上方的时间t1作成比用实线所示的基本定时中的时间t2较长。刺绣架7的向前后左右方向的驱动(参照图1)，在缝针26位于针板44的上方时进行(在缝针26位于针板44的下方时，该缝针26刺入于被刺绣布)。因此，通过将该时间t1取得较长，就使可对刺绣架进行驱动的时间变长、能尽可能多地确保刺绣架的移动量。
又，使驱动电动机16的驱动停止一定时间、并使丝杆8的旋转暂时停止，通过这样的控制，如图8(b)中用虚线p所示，能使针杆3的驱动停止1个行程部分，能进行1针部分的跃进(跳过)，在其间能使刺绣架更多地移动。又，通过对电动机16的驱动量可变地进行控制，在图8(b)中如点划线所示，也能将针杆3的升降行程的上死点位置变更至更上方(图8(b)中用S1表示增加后的上升移动、用S2表示通常的上死点)等、针杆3的行程上死点的位置根据被刺绣物的厚度等的缝制条件能自由地进行设定/变更。
如上所述，采用本实施例，由于作成用丝杆8和与丝杆8螺合的移动件18对针杆3进行驱动，故不需要以往为了驱动针杆3所需的凸轮机构等复杂的动力传递机构，能使针杆驱动机构的结构简单化。又，采用本实施例，在刺绣时能以图6和图7所示的必要最小限度的行程使针杆3进行升降驱动，并在非选择时或布的替换等的作业时，能使针杆3向图2所示的退避位置退避，因此不仅能降低刺绣时的噪音及振动，还能进一步增加升降定时的设定、变更的自由度。另外，在布的替换等的作业时，由于使针杆3位于比刺绣时的行程更上方的退避位置，故能更大地确保缝针的下端与工作台上表面的空间。
在上述实施例中，表示了通过利用驱动电动机16使丝杆8进行旋转驱动、使移动件18相对地进行上下往复运动的例子，但不限于此，通过作成用驱动电动机16使移动件18进行旋转驱动的阴螺纹体的结构、并通过使丝杆8相对该旋转驱动的移动件(阴螺纹体)18进行升降的结构，也可以作成与该丝杆8的上下往复运动连动地对针杆3进行往复驱动。
另外，作成在每个缝纫机头H上分别地具有使针杆8旋转的驱动电动机16，但不限于此，也可以作成利用单一的驱动源使所有的缝纫机头H的丝杆8进行旋转的结构。又，还可以设置将移动件18与针杆3的驱动传递进行解除用的跳跃装置。
又，在上述实施例中，表示了通过由丝杆8和与丝杆8螺合的移动件18构成针杆驱动机构、并用电动机16对丝杆8进行旋转驱动、从而利用螺纹作用使移动件18进行升降的例子，但本发明的针杆驱动机构的结构不限于此。图9是本发明的针杆驱动机构的另一结构例。在图9中，在支臂50中所具有的旋转驱动电动机的驱动轴51，以相对该支臂50的侧面大致垂直地立起的轴为中心进行旋转。驱动杆52，用其后端部可上下方向摆动地轴支承在该驱动轴51上。在驱动杆52的前端部，自由转动地轴支承着连接杆53的一端。并且，在该连接杆53的另一方的端部，自由转动地连接着移动件54。移动件54向上下方向可自由移动地安装在沿上下方向架设在支臂50的前面侧(图中的左侧)的支承杆55上，并通过连接杆53与驱动杆52进行连接。在该移动件54的前面侧形成有上下一对卡合突片56，利用该卡合突片56将现在所选择的针杆的卡合销28夹持。由此，通过使电动机向正反两方向进行旋转驱动，能使驱动杆52以驱动轴51为中心向上下方向进行摆动驱动。由于移动件54通过连接杆53与驱动杆52连接着，故能追随该驱动杆52的摆动沿支承杆55的轴向进行上下往复移动。与该移动件54的上下移动连动、就能使现在所选择的针杆3进行升降驱动。
图10表示针杆驱动机构的又一结构例。图10中，配置在支臂60的侧面上方的旋转驱动电动机的旋转轴61是以相对该侧面大致垂直地立起的轴为中心进行旋转的轴，并在该旋转轴61上安装着驱动皮带轮62。又，在从驱动皮带轮62铅垂地向下的规定位置，配置着转动自如地支承在支臂60的侧面上的从动皮带轮63。在驱动皮带轮62和从动皮带轮63上，卷挂着在支臂60中被配设成向上下方向延伸的传递皮带64。在传递皮带64的前面(图中的左侧)固定着移动件65。移动件65上下移动自如地安装在沿上下方向架设于支臂60的前面侧的支承杆66上。并且，在移动件65的前面侧配设着应夹持针杆的卡合销28的一对卡合突片67。由此，通过使电动机向正反两方向旋转驱动，能使固定在传递皮带64上的移动件54沿支承杆66的轴向进行上下往复移动。因此，在这样的结构中，也能与该移动件65的上下移动连动地、使所选择的针杆3进行升降的行程。
上述图9和图10所示的针杆驱动机构，处于使针杆3分别位于退避位置的状态。在图9和图10所示的结构中，通过对驱动电动机的动作适当控制，在刺绣时能以必要最小限度的行程使针杆3进行升降，又，可自由地设定、变更针杆的驱动定时，在进行布的替换等的作业时能退避至退避位置。另外，作为针杆驱动专用的驱动电动机，不限于旋转电动机，也能使用直线电动机。
权利要求
1.一种缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，具有对缝纫机的针杆进行升降驱动用的专用驱动源；在进行缝制动作时将该驱动源的动作控制成使所述针杆在规定的行程范围内进行升降运动、在不进行缝制动作时将该驱动源的动作控制成使所述针杆移动至规定的退避位置的控制装置，所述退避位置被设定在所述规定的行程范围的上死点的上方。
2.如权利要求1所述的缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，所述控制装置还能改变在所述规定的行程范围内的所述针杆的升降运动的时间图。
3.如权利要求1所述的缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，通过可变地设定所述规定的行程范围的所述上死点的位置，而能根据被缝制物的厚度变更该行程范围。
4.如权利要求1～3中任一项所述的缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，所述驱动源是旋转型电动机，通过将该驱动源的旋转运动变换成直线往复运动的运动传达机构，对所述针杆进行升降驱动。
5.如权利要求1～4中任一项所述的缝纫机的针杆驱动装置，其特征在于，在所述缝纫机上设有多个缝纫机头，所述驱动源被分别设置在各缝纫机头上。
全文摘要
本发明的缝纫机的针杆驱动装置，设有对缝纫机的针杆(3)进行升降驱动用的驱动源(16)。控制部(160)在进行缝制动作时，将该驱动源的动作控制成使所述针杆在规定的行程范围内进行升降运动，另一方面，在不进行缝制动作时，将该驱动源的动作控制成使所述针杆移动至规定的退避位置，所述退避位置被设定在所述规定的行程范围中的上死点的上方。又，作成可改变在规定的行程范围内的针杆的升降运动的时间图。由此，能将缝制时的针杆的行程作成必要最小限度，并能更大地确保停止时的针杆的下端与缝纫机工作台上表面的空间，又，能使针杆的驱动定时变更自如。
文档编号D05C11/06GK1836066SQ20048002357
公开日2006年9月20日 申请日期2004年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者田岛郁夫 申请人:东海工业缝纫机株式会社