专利名称：缝纫机的弯针驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及缝纫机的弯针驱动装置，特别涉及为了将主轴的旋转传输给弯针的弯针驱动装置。
在普通的包缝纫机上，都具有与做直线运动的针的轨迹相交叉地进行椭圆或圆弧运动的1根到2根弯针，这样的弯针是从包缝机的主轴(驱动轴)通过偏心凸轮、球形凸轮、伞齿轮等的运动转换、传输装置，将与主轴直交的弯针驱动轴摇动而被驱动。例如图6所示的弯针驱动装置，是在与装在主轴100上的曲柄102相连接的连杆103上，将弯针驱动轴104通过臂105、球臂106与之做成球形连接，由主轴100的旋转带动连杆103上下运动，从而使臂105摇动于是弯针驱动轴104被转动，进而使摇动臂107摇动，形成弯针108被驱动状态。
然而采用这样的球形凸轮和球臂的机器，因球臂本身的制造困难、成本高，有价格贵的缺点。
针对这个问题，在使用偏心凸轮的弯针驱动装置上，采用与主轴整体旋转的偏心凸轮，将由于主轴的旋转，而旋转着的偏心凸轮的运动通过连杆和球臂传输给弯针驱动轴，从而驱动弯针。但是，在这种情况下，因为有必要使连杆在偏心凸轮上滑动，所以不能得到高精度的弯针运动，也就不能得到好看的缝口，其次，采用伞齿轮者(例如，特开昭53-23755号公报等)，必须将从主轴通过伞齿轮变换方向的旋转运动，再通过平齿轮、曲柄、连杆等变换为弯针驱动轴的摇动运动，所以构造复杂、部件数量多，安装制造麻烦，其结果是有价格高的缺点。
为消除这样的以往弯针驱动装置的缺点，提出了使用有槽凸轮的弯针驱动装置的建议(特开昭62-176487号公报)。这个弯针驱动装置，如图7所示，在主轴200上安装着切有槽201a、201b的鼓形凸轮201，鼓形凸轮201与主轴200一起旋转时，通过与这个槽201a、201b结合着的安装有滚柱203a、203b的臂204、205被槽201a、201b所限制而进行的摇动，就使弯针驱动轴206、207进行摇动。这个弯针驱动装置与上述的弯针驱动装置相比，部件数量少，只要做一台鼓形凸轮201制造用的机械，不仅机构简单，且能进行精度良好的弯针驱动动作。
然而，这些已往的弯针驱动装置，综合起来这些缺点是组装费时费事。即，当制造这些弯针驱动装置时，对于主轴必须按顺序安装、装配凸轮或齿轮。弯针驱动轴、弯针，所以生产工序复杂，需要时间和劳力。
本发明的目的是鉴于这些已往弯针驱动装置的缺点，提供一种部件数量少、制造极为容易，且极度良好的弯针驱动装置。
为达成这样的目的，本发明的弯针驱动装置具备至少一个弯针和驱动前记弯针的弯针驱动轴，以及将主轴的旋转传输给前记弯针驱动轴的传输装置，其特征在于，传输装置由固定在主轴上的至少一个圆柱形倾斜凸轮和支承在弯针驱动轴上的U字状随动机构组成，该U字状随动机构的上下面直接或通过滑块与倾斜凸轮的凸轮面相接触地结合着。这个随动机构在与其上下面平行方向无自由度及在与其上下面直交方向有自由度地被弯针驱动轴支承着。
圆柱状的倾斜凸轮与主轴或整体地旋转时，在包括主轴的平面内，倾斜凸轮的外面(凸轮面)相对于主轴其角度进行变化。这个变化在倾斜凸轮的轴和主轴之间的角度为θ时，在±θ范围内进行变化。所以和凸轮面直接或通过滑块与上下面咬合的U字形随动机构，在其角度变化范围内转动，使支承这个随动机构的弯针驱动轴也转动，于是就驱动安装在弯针驱动轴上的弯针。此时，主轴的中心和弯针驱动轴中心之间的错动，由随动机构在与其上下面直交方向的移动所吸收。
图1是适用本发明的弯针驱动装置的包缝机的局部透视的斜投影总图;
图2是本发明的弯针驱动装置的一个实施例的分解斜投影图;
图3是表示涉及本发明的弯针驱动凸轮的一个实施例的侧视图;
图4是本发明的弯针驱动装置的一个实施例的侧视图;
图5表示本发明的弯针驱动装置的另一实施例;
图6表示已往的弯针驱动装置;
图7表示已往的用鼓形凸轮的弯针驱动装置。
图中符号说明如下2-下弯针，3-上弯针，5-主轴，6、7-弯针驱动凸轮(倾斜凸轮)，14、17-弯针驱动轴，21、22-弯针驱动叉(随动机构)，30、31、32-方形挡块(滑块)。
以下，参照附图，对适用于一针三线包缝机的本发明弯针驱动装置进行说明。
图1是一针三线包缝机的整体表示图，具备有略呈上下直线往复运动的一根针1，和在针板的下侧与针1的轨迹交叉地进行圆弧往复运动的下弯针2，和在针板的上侧与针1的轨迹交叉地进行椭圆往复运动的上弯针3。在和皮带轮4同轴旋转的主轴5上装配有倾斜凸轮即弯针驱动凸轮6及7，与上、下弯针3、2相对应。如图2所示在主轴5上固定着为驱动针棒作略呈上下运动的针棒偏心凸轮8，在这个偏心凸轮8上针棒主杆9由装配架10固定着。弯针驱动凸轮6、7分别由连结销及固定卡环11、12被固定于针棒偏心凸轮8，于是和主轴5进行整体旋转。
弯针驱动凸轮6、7的圆柱形的轴，分别在主轴5成θ1·θ2倾斜被固定着，两者的位置是对照着上弯针3和下弯针2的运动相位决定的。即，在本实施例的一针三线包缝机上，上弯针3对于下弯针2由主轴5的旋转约错位36度进行运动，与此相对应，弯针驱动凸轮7对于弯针驱动凸轮6错位约36度被固定于主轴5上。所以，如图3所示，在包括主轴5的平面(图3的平面)上的弯针驱动凸轮6的凸轮面和主轴5形成的角度定为最大θ1时，弯针驱动凸轮7则在主轴5旋转36度后，其凸轮面和主轴5形成的角度为最大θ2。
其次，如图4所示，下弯针2是通过下弯针驱动臂13被固定于下弯针驱动轴14，由于下弯针驱动轴14的转动，在与下弯针驱动轴14直交的平面内(图4的平面内)进行往复圆弧运动。上弯针3是通过上弯针安装轴15和上弯针安装轴驱动臂16被固定于上弯针驱动轴17上，由于上弯针驱动轴17的转动，固定于上弯针驱动轴17的上弯针安装轴驱动臂16的端部进行往复圆弧运动。上弯针安装轴15通过销18连接于驱动臂16的端部，同时，由枢轴19规制着其运动，通过驱动臂16的端部的往复圆弧运动，安装在其先端的上弯针3从针板20的下侧旁侧通过，到针板20上的上死点进行往复椭圆弧运动。驱动这些下弯针2、上弯针3的弯针驱动轴14和17，两者的轴向与主轴5成直交地被图上未示出的缝纫机侧板枢支着。
其次，在弯针驱动轴14、17上，分别安装着弯针驱动凸轮6、7的随动机构弯针驱动叉(以下简称叉)21、22。因为这些叉21、22的结构完全一样，所以下边仅就叉21加以说明。叉21由具有两个平行相对着上下面的U字形部件组成，这个平行的上下面结合于弯针驱动凸轮6，由于伴随着弯针驱动凸轮6的旋转，凸轮面的倾斜在变化，叉21与其随动进行摇动，将弯针驱动轴14转动起来。这里，叉21和弯针驱动轴14的连结如图2所示，是向内径比弯针驱动轴14的外径大若干的叉21中央的孔21a，插入弯针驱动轴14，在弯针驱动轴14的孔14a和叉21的孔21b插入固定销23，将弯针驱动轴14轴支着。这个固定销23用E形环24固定在叉21上。于是，叉21在和固定销23的平行方向，即与其上下面的平行方向无自由度，在与其上下面直交方向有自由度。所以，由于装配缝纫机时的精度界限，即使在主轴5的心轴和弯针驱动轴14的心轴间发生微小的错动，在将叉21与弯针驱动凸轮6结合时，由于叉21在与其上下面直交的方向转动，于是这个错动被吸收，使弯针驱动凸轮6→叉21弯针驱动轴14的运动能够顺利进行传输。
装配这个弯针驱动装置时，在缝纫机本体方面将针棒偏心凸轮8、针棒主杆9、装配架10固定在主轴5上，然后用固定卡环1112将弯针驱动凸轮6、7固定住，做成主轴5侧的组合件。另一方面，在缝纫机侧板上装配安装有弯针驱动叉21、22的驱动轴14、17和枢轴19，在弯针驱动轴14上固定着安装有下弯针2的下弯针驱动臂13，在弯针驱动轴17及枢轴19上安装着固定有上弯针3及上弯针安装轴驱动臂16的上弯针安装轴15，做成缝纫机侧板侧的组合件。这样，将主轴5侧的组合件，缝纫机侧板侧的组合件分别组装成后，使弯针驱动叉21、22与弯针驱动凸轮6、7互相结合着将缝纫机侧板侧的组合件装配在缝纫机本体上。所以装配作业非常容易，可以大幅度地减少装配所需的时间。
现对上述结构的弯针驱动装置的动作进行说明。
由于主轴5的旋转带动弯针驱动凸轮6、7旋转时，在包括主轴5的与弯针驱动轴14、17直交的平面内，弯针驱动凸轮6、7的凸轮面的倾斜分别在±θ1、θ2的范围内变化。因此，与这些凸轮面结合的弯针驱动叉21、22进行摇动，和这个摇动成整体的下弯针驱动轴14及上弯针驱动轴17便在±θ1、±θ2范围内转动起来。
下弯针驱动轴14的转动，原样地通过下弯针驱动臂13传输给下弯针2，下弯针2则在和下弯针驱动轴14直交的平面内进行圆弧往复运动。另外，上弯针驱动轴17转动时，上弯针安装轴驱动臂16的端部进行往复圆弧运动，将与之连结的上弯针安装轴15向略呈上下方向驱动。上弯针安装轴15同时被枢轴19所规制，通过这个驱动使其先端按照往复椭圆弧运动进行运动。即，上弯针3进行往复椭圆弧运动。
假如主轴5的旋转在0度处时，弯针驱动凸轮6的凸轮面则在+θ1的最大倾斜位置，此时下弯针2在图4中的最右端。主轴5的旋转在180度处时，弯针驱动凸轮6的凸轮面则在-θ1的位置，下弯针2在同图中的最左端。对此，上弯针3的相位约错位36度，主轴5的旋转在36度处，弯针驱动凸轮7的凸轮面则在+θ2的最大倾斜位置，此时，上弯针3则在同图中的上死点。当主轴5旋转到180+36度处，弯针驱动凸轮7的凸轮面则在-θ2的位置，上弯针3在同图中的下死点。
此外，在本实施例，对随动机构、即弯针驱动叉与圆柱状的倾斜凸轮、弯针驱动凸轮直接结合的例子进行了说明，如图5之(a)所示，也可以在弯针驱动凸轮5(6)上旋转自如地装配有滑块-方形挡块30，这个方型挡块30的对向侧面与弯针驱动叉21(22)的上下面嵌合。在这种情况下，因为方型挡块30的侧面和弯针驱动叉21(22)的上下面是面接触，所以与弯针驱动凸轮直接结合的线接触的情形相比，提高了耐磨性能。其次，如图5(b)所示滑块由分割成两块的部件31、32构成也可。
再其次，在本实施例已将针1相对垂直方向多少有些倾斜地进行上下运动，上弯针3在垂直平面内进行运动时，即上弯针驱动轴17相对垂直平面直交的情况表示出来;但在本发明中，由于和针1的运动的关系，即使上弯针3的运动平面不是垂直时也可适用，在这种情况下也是使上弯针驱动轴17相对上弯针3的运动平面成直交地安装着。
还有，本发明是对三线包缝机进行了说明，但本发明的弯针驱动装置不仅适用于包缝机，对其他具有一根以上弯针的所有包缝机也都适用，这就无须多说了。
从以上的实施例可以看出，因为本发明的弯针驱动装置是通过与主轴固定着的凸轮和随动机构相结合，能够直接驱动弯针驱动轴，所以与以往的弯针驱动装置相比，组成的部件数量可以很少，且凸轮随动机构具有能够吸收主轴和弯针驱动轴向错动的自由度，所以在运动传输时各部件间不会增加负荷，可以防止磨损，精度良好地驱动弯针。
还有，本发明的弯针驱动装置中，安装主轴的包缝机本体和安装弯针的缝纫机侧板，可以各自的工序进行装配，所以装配作业极为容易，且可以大幅度地减少装配所需要的时间。
权利要求
1.一种缝纫机的弯针驱动装置，具有至少一根弯针和驱动这个弯针的弯针驱动轴，以及将主轴的旋转传输给这个弯针驱动轴的传输装置；其特征在于前记传输装置由固定在前记主轴上的至少一个圆柱状倾斜凸轮和支承在前记弯针驱动轴上的U字形随动机构组成，该U字形随动机构的上下面与前记倾斜凸轮的凸轮面呈线接触地结合着。
2.一种缝纫机的弯针驱动装置，具有至少一根弯针和驱动这个弯针的弯针驱动轴，以及将主轴的旋转传输给这个弯针驱动轴的传输装置，其特征在于，前记传输装置由固定在前记主轴上的至少一个圆柱状倾斜凸轮、旋转自如地嵌合在前记倾斜凸轮上的滑块和支承在前记弯针驱动轴上的U字形随动机构组成，该U形随动机构的上下面与前记滑块的侧面相接触地结合着
3.如权利要求1或2中记载的缝纫机的弯针驱动装置，其特征在于前记随动机构在前记与上下面平行方向没有自由度及在前记与上下面直交方向有自由度地被前记弯针驱动轴支撑着。
全文摘要
本发明提供一种部件件数少、且精度高的、组装容易的弯针驱动装置。以对于主轴，使轴倾斜成θ角固定的圆柱状凸轮做为弯针驱动凸轮。另一方面，在弯针驱动轴上安装U字形的随动机构——弯针驱动叉，这个叉与倾斜凸轮相结合。叉相对弯针驱动轴，装配成使之具有能够吸收主轴和弯针驱动轴的心轴错动的自由度。伴随着主轴的旋转，在包括主轴的同一平面上，由于倾斜凸轮的凸轮面倾斜±θ范围内的变化，叉进行转动从而使弯针驱动轴转动。通过叉的安装自由度，使运动被顺利传递，从而可以防止磨损和振动。
文档编号D05B57/34GK1070699SQ9210574
公开日1993年4月7日 申请日期1992年7月14日 优先权日1991年7月15日
发明者佐久间孝一 申请人:株式会社铃木制作所