针杆及缝纫机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及缝纫机用的针杆，特别涉及在刺绣用缝纫机或缝制用缝纫机中使用的针杆。
【背景技术】
[0002]在缝纫机的缝制中，在缝迹的形态中有理想针脚和绕线针脚，理想针脚是面线和底线构成为波状，一般指正常的缝迹，另一方面，绕线针脚是面线按照每一针扭转而构成环状部，为底线被插通到该环状部中的状态。
[0003]在这样的绕线针脚中，难以通过由挑线杆进行的面线的拉紧动作将缝迹均匀地连结，在将面线拉紧后再次在缝迹中发生松弛，所以在绕线针脚与理想针脚混合存在的情况下，有缝迹不均匀、不能得到良好的缝纫品质的问题。
[0004]为了防止该绕线针脚，在专利文献I?4中，存在通过使针杆以其往复运动轴线为中心旋转、使安装在针杆上的缝针旋转的技术。
[0005]例如，在专利文献I的自动缝制缝纫机中，通过使针杆驱动单元转动的马达、在马达作用下旋转的正齿轮、和将该正齿轮的旋转力依次传递的正齿轮、驱动轴、正齿轮、中间齿轮等使针杆转动。
[0006]此外，在专利文献2的自动缝制缝纫机中，通过针转动马达使针旋转。
[0007]此外，在专利文献3中，齿轮(第I齿轮)啮合在固接于马达上的齿轮(第2齿轮)上，通过马达旋转，滑动自如地嵌合在第I齿轮的槽内的针杆旋转。
[0008]此外，在专利文献4的缝纫机的针杆旋转机构中，如图27所示那样构成为，在针杆拱座505中，在3字状的承接件505a的平行的部件上分别设置孔，将套筒506插入到该承接件505的3字状内，针杆508将孔及套筒506的孔贯通，在设于套筒506上的螺孔中设置螺钉507，通过螺钉507将套筒506和针杆508固接，针杆508被安装在针杆支承体509上的承接金属件509a、509b上下及旋转自如地保持，在针杆508上设置凸轮槽508a，固定在承接金属件509a上的针杆导引销210卡合到该凸轮槽508a中；通过做成这样构成，使针杆拱座505上下运动，由此使针杆508 —边旋转一边上下运动。
[0009]专利文献1:特开昭63 - 105785号公报专利文献2:特开平3 - 63091号公报
专利文献3:特开昭63 - 196756号公报专利文献4:特开昭54 — 126157号公报。
【发明内容】
[0010]但是，在上述专利文献I?3的结构中，另外需要用来使针杆旋转的旋转机构(马达、齿轮等)，难以应用到已有的缝纫机中。
[0011]此外，在专利文献4的针杆旋转机构中，有针杆的更换较困难、针杆的顺畅的旋转较困难、向已有的缝纫机的应用较困难的问题。
[0012]S卩，在专利文献4的针杆旋转机构中，在要更换针杆的情况下，需要将针杆508拆下，但在要将针杆508拆下的情况下，由于导引销210卡合在凸轮槽508a中，所以需要在将螺钉507放松后将针杆508向下方拉拔，但由于在针杆的下方通常可能设有梭子等，所以不能向下方拉拔，结果不能将针杆拆下。如果将针杆导引销510向外侧牵拉而将针杆导引销510对凸轮槽508a的卡合解除，则能够将针杆508从两个承接金属件509a、509b、针杆拱座505及套筒506向上方拉拔，但需要将针杆导引销210向外侧牵拉而将针杆导引销210对凸轮槽508a的卡合解除的作业。
[0013]进而，在将针杆安装的情况下(S卩，在更换时或最初安装的情况下)，需要将针杆插通到两个承接金属件509a、509b、针杆拱座505及套筒506 (即、4个部件)中、使针杆导引销210卡合到凸轮槽508a中、将螺钉507拧紧的作业。此外，在将针杆508插通到4个部件(两个承接金属件509a、509b、针杆拱座505及套筒506)中的情况下，也在将针杆508向针杆拱座505和套筒506插通时，必须成为将套筒506配置在针杆拱座506内的状态，所以将针杆508插通到针杆拱座505和套筒506中的作业较麻烦。
[0014]此外，在专利文献4的针杆旋转机构中，由于是针杆导引销210卡合到凸轮槽508a中的结构，所以当针杆导引销210在凸轮槽508a内滑动时，在针杆导引销210与凸轮槽508a间发生摩擦，针杆508的顺畅的旋转变困难。
[0015]此外，在专利文献4的针杆旋转机构中，由于为针杆508被安装在针杆支承体509上的承接金属件509a、509b保持的结构，所以需要针杆支承体509及承接金属件509a、509b的空间，有难以向已有的缝纫机应用的问题。特别是，如果要向已有的多针的刺绣用缝纫机应用，则特别由于在针杆的下侧设有压脚拱座或压脚弹簧，所以有不能设置承接金属件509b的问题。
[0016]所以，本发明提供一种针杆和具有该针杆的缝纫机，在为了防止绕线针脚而具有使缝针旋转的功能的缝纫机中，不另外需要用来使缝针旋转的旋转机构，针杆的安装及更换较容易，在缝针的旋转时容易进行顺畅的旋转，并且向已有的缝纫机的应用较容易。
[0017]本发明是为了解决上述问题而做出的，第1，一种缝纫机用的针杆，其特征在于，具有:针杆主体(10)，是呈筒状的针杆主体，具有小直径部(10 -1)和大直径部(10 - 2)，所述小直径部设在针杆主体的下端，沿着针杆主体的轴线设有孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)，所述大直径部在该小直径部的上侧连续设置，沿着针杆主体的轴线具有直径比该小直径部的孔部的直径大的孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)；套筒
(20)，是插入在针杆主体的大直径部的孔部中而设置的圆筒状的套筒，具有用来配置球的开口部；凸轮轴(30)，具有圆板状部(32)、轴状的上部轴杆(34)和轴状的下部轴杆(36)，所述圆板状部能够旋转地设在针杆主体内的小直径部的上表面上，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，所述上部轴杆从圆板状部的上表面向上方形成，插入在套筒内，在外周面上形成有右旋方向的螺旋状的槽部，所述下部轴杆从圆板状部的下表面向下方形成，插入在针杆主体的小直径部的孔部中，从小直径部的下端向下方突出形成；球(22)，配置在套筒的开口部内，并与上部轴杆的槽部卡合；和接头(50)，在与圆板状部夹着针杆主体的小直径部的状态下固定设置在下部轴杆上，用来将缝针固定；在将套筒的从针杆主体向上方突出的部分固定的状态下使针杆主体上下运动，由此，球的槽部中的相对的位置变化，凸轮轴和接头旋转。
[0018]在第I结构的针杆中，将缝针固定到接头上，将套筒固定到缝纫机的箱体等被固定的部件上，将针杆拱座固定到针杆主体上，通过使针杆拱座上下运动，使针杆主体上下运动。于是，设在套筒的开口部处的球的形成于上部轴杆上的螺旋状的槽部中的相对的位置变化，凸轮轴旋转，随着凸轮轴的旋转，接头和缝针旋转。由于螺旋状的槽部形成为右旋方向，所以凸轮轴、接头及缝针从上方观察，当从下死点向上死点移动时以左旋旋转，当从上死点向下死点移动时以右旋旋转。由于在从下死点向上死点移动时缝针以左旋旋转，所以能够防止绕线针脚。
[0019]根据第I结构的针杆，通过使套筒为固定的状态，通过使针杆主体上下运动而缝针旋转，所以不另外需要用来使针杆旋转的旋转机构。
[0020]此外，除了将套筒固定以外，能够与通常的针杆同样地处置，所以在将针杆更换的情况下，除了将套筒的固定状态解除以外，与通常的针杆同样将针杆从针杆拱座等拆下，在将针杆安装的情况下，也除了使套筒为固定的状态以外，与通常的针杆同样进行将针杆拱座固定到针杆主体上等的作业就可以，所以针杆的安装及更换较容易。
[0021]此外，当凸轮轴旋转时，球在开口部及槽部内旋转，所以能够使球与套筒间的摩擦及球与凸轮轴间的摩擦变小，能够顺畅地进行凸轮轴及缝针的旋转。此外，由于仅通过做成将套筒固定的结构就能够应用到已有的缝纫机中，所以能够容易地应用到已有的缝纫机中。此外，针杆自身的形状也在整体上呈大致圆柱状，呈与通常的针杆同样的外观，所以在这一点上也向已有的缝纫机的应用较容易。
[0022]另外，也可以使上述第I结构为以下这样。即，“一种针杆，是缝纫机用的针杆，其特征在于，具有:针杆主体(10)，是呈筒状的针杆主体，具有小直径部(10 — I)和大直径部(10 — 2)，所述小直径部设在针杆主体的下端，沿着针杆主体的轴线设有孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)，所述大直径部在该小直径部的上侧连续设置，沿着针杆主体的轴线具有直径比该小直径部的孔部的直径大的孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)；圆筒状的套筒(20)，插入在针杆主体的大直径部的孔部中而设置，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，具有用来配置球的开口部；凸轮轴(30)，具有圆板状部(32)、轴状的上部轴杆(34)和轴状的下部轴杆(36)，所述圆板状部能够旋转地设在针杆主体内的小直径部的上表面上，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，所述上部轴杆从圆板状部的上表面向上方形成，插入在套筒内，在外周面上形成有右旋方向的螺旋状的槽部，所述下部轴杆从圆板状部的下表面向下方形成，插入在针杆主体的小直径部的孔部中，从小直径部的下端向下方突出形成；球(22)，配置在套筒的开口部内，并与上部轴杆的槽部卡合；和接头(50)，在与圆板状部夹着针杆主体的小直径部的状态下固定设置在下部轴杆上，用来将缝针固定；在将套筒的从针杆主体向上方突出的部分固定的状态下使针杆主体上下运动，由此球的槽部中的相对的位置变化，凸轮轴和接头旋转。
[0023]此外，第2，在上述第I结构中，其特征在于，套筒的开口部(20a、20b)设有一对，该一对开口部设在夹着套筒的轴线相对的位置，上部轴杆的槽部设有一对，该一对槽部(36a、36b )设在以上部轴杆的轴线为中心而对称的位置，球设有一对，一对球的一方被配置在一方的开口部内并与一方的槽部卡合，一对球的另一方被配置在另一方的开口部内并与另一方的槽部卡合。
[0024]此外，第3，在上述第I或第2结构中，其特征在于，在套筒的从针杆主体向上方突出的部分上设有支架(70)，所述支架是保持套筒的支架，具有用来固定到缝纫机的支承部件(也可以是“针杆以外的用部件固定的部件”)上的固定机构(86)。通过将该支架安装到套筒上、将支架固定到被固定的部件上，能够使套筒成为固定的状态。
[0025]此外，第4，在上述第3结构中，其特征在于，在支架上设有圆筒状的罩(90)，所述罩是向下方延伸的罩，用来将从针杆主体露出的套筒和针杆主体的上端部分覆盖。由此，能够防止尘埃等混入物混入到针杆主体与套筒间的间隙中。
[0026]此外，第5，一种缝纫机用的针杆，其特征在于，具有:针杆主体(110)，是呈筒状的针杆主体，具有小直径部(10 — I)和大直径部(10 — 2)，所述小直径部设在针杆主体的下端，沿着针杆主体的轴线设有孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)，所述大直径部在该小直径部的上侧连续设置，沿着针杆主体的轴线具有直径比该小直径部的孔部的直径大的孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)；旋转部(120)，具有套筒(122)、圆板状部(126)和轴状的下部轴杆(128)，所述套筒是插入在针杆主体的大直径部的孔部中而设置的圆筒状的套筒，具有用来配置球的开口部，所述圆板状部固定设在套筒的下端，并且能够旋转地设在针杆主体内的小直径部的上表面上，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，所述下部轴杆从圆板状部的下表面向下方形成，插入在针杆主体的小直径部的孔部中，从小直径部的下端向下方突出形成；凸轮轴(130)，插入在套筒中，在外周面上形成有右旋方向的螺旋状的槽部；球(22)，配置在套筒的开口部，并且与凸轮轴的槽部卡合；和接头(150)，在与圆板状部夹着针杆主体的小直径部的状态下固定设置在旋转部的轴杆上，用来将缝针固定；在将凸轮轴的从针杆主体及套筒向上方突出的部分固定的状态下，使针杆主体上下运动，由此，球的槽部中的相对的位置变化，旋转部和接头旋转。
[0027]在第5结构的针杆中，将缝针固定到接头上，将凸轮轴固定到缝纫机的箱体等被固定的部件上，将针杆拱座固定到针杆主体上，通过使针杆拱座上下运动，使针杆主体上下运动。于是，设在套筒的开口部处的球的形成于凸轮轴上的螺旋状的槽部中的相对的位置变化，旋转部旋转，随着旋转部的旋转，接头和缝针旋转。由于螺旋状的槽部形成为右旋方向，所以旋转部、接头及缝针从上方观察，当从下死点向上死点移动时以左旋旋转，当从上死点向下死点移动时以右旋旋转。由于在从下死点向上死点移动时缝针以左旋旋转，所以能够防止绕线针脚。
[0028]根据第5结构的针杆，通过使凸轮轴为固定的状态，通过使针杆主体上下运动而缝针旋转，所以不另外需要用来使针杆旋转的旋转机构。
[0029]此外，除了将凸轮轴固定以外，能够与通常的针杆同样地处置，所以在将针杆更换的情况下，除了将凸轮轴的固定状态解除以外，与通常的针杆同样将针杆从针杆拱座等拆下，在将针杆安装的情况下，也除了使凸轮轴为固定的状态以外，与通常的针杆同样进行将针杆拱座固定到针杆主体上等的作业就可以，所以针杆的安装及更换较容易。
[0030]此外，当旋转部旋转时，球在开口部及槽部内旋转，所以能够使球与套筒间的摩擦及球与凸轮轴间的摩擦变小，能够顺畅地进行凸轮轴及缝针的旋转。此外，由于仅通过做成将凸轮轴固定的结构就能够应用到已有的缝纫机中，所以能够容易地应用到已有的缝纫机中。此外，针杆自身的形状也在整体上呈大致圆柱状，呈与通常的针杆同样的外观，所以在这一点上也向已有的缝纫机的应用较容易。
[0031]另外，也可以使上述第5结构为以下这样。即，“一种针杆，是缝纫机用的针杆，其特征在于，具有:针杆主体(110)，是呈筒状的针杆主体，具有小直径部(10 — I)和大直径部(10 - 2)，所述小直径部设在针杆主体的下端，沿着针杆主体的轴线设有孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)，所述大直径部在该小直径部的上侧连续设置，沿着针杆主体的轴线具有直径比该小直径部的孔部的直径大的孔部(也可以为“具有圆柱状的内周面的孔部”)；旋转部(120)，具有圆筒状的套筒(122)、圆板状部(126)和轴状的下部轴杆(128)，所述套筒插入在针杆主体的大直径部的孔部中而设置，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，具有用来配置球的开口部，所述圆板状部固定设置在套筒的下端，并且能够旋转地设在针杆主体内的小直径部的上表面上，具有比小直径部的孔部的直径大的外径，所述下部轴杆从圆板状部的下表面向下方形成，插入在针杆主体的小直径部的孔部中，从小直径部的下端向下方突出形成；凸轮轴(130)，插入在套筒中，在外周面上形成有右旋方向的螺旋状的槽部；球(22)，配置在套筒的开口部内，并且与凸轮轴的槽部卡合；和接头
(150)，在与圆板状部夹着针杆主体的小直径部的状态下固定设置在旋转部的轴杆上，用来将缝针固定；在将凸轮轴的从针杆主体及套筒向上方突出的部分固定的状态下，使针杆主体上下运动，由此，球的槽部中的相对的位置变化，旋转部和接头旋转。”。
[0032]此外，第6，在上述第5结构中，其特征在于，套筒的开口部(120a、120b)设有一对，该一对开口部设在夹着套筒的轴线相对的位置，凸轮轴的槽部设有一对，该一对槽部(136a、136b)设在以凸轮轴的轴线为中心而对称的位置，球设有一对，一对球的一方被配置在一方的开口部内并与一方的槽部卡合，一对球的另一方被配置在另一方的开口部内并与另一方的槽部卡合。由此，开口部、槽部和球分别设有一对，所以能够使凸轮轴顺畅地旋转。
[0033]此外，第7，在上述第5或第6结构中，其特征在于，在凸轮轴的从针杆主体及套筒向上方突出的部分上设有支架(170)，所述支架是保持凸轮轴的支架，具有用来固定到缝纫机的支承部件(也可以为“针杆以外的用部件固定的部件”)上的固定机构。通过将该支架安装到凸轮轴上、将支架固定到被固定的部件上，能够使凸轮轴成为固