专利名称：缝纫机的切线驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用凸轮对通过活动切刀与固定切刀的协同动作将线切断的切线用活动切刀进行驱动的切线驱动装置。
图4示出切线驱动装置的现有技术的例子。
螺线管1P具有能够向箭头符号A、B方向移动的杆11P，通过励磁使杆11P向箭头符号B的方向移动。该杆11P经中继杆2P与摆动臂3P的下端连接，摆动臂3P上设有可使杆11P突出的弹簧12P，杆11P在弹簧12P的拉力作用下总是趋向箭头符号A的方向。摆动臂3P其上端通过摆动轴101P可旋转地支承在未图示的缝纫机机架上，其中间部位具有滚柱31P。
下轴4P与未图示的驱动源连接而旋转，驱动固定在下轴4P上的圆盘凸轮5P旋转。在该圆盘凸轮5P的图中左侧的端面51P上形成有向箭头符号A、B方向位移的凸轮面52P，通过使上述滚柱31P与该凸轮面52P接触，滚柱31P随着凸轮面52P的位移而向左右方向移动，摆动臂3P以摆动轴101P为中心而摆动。
连接在摆动臂3P下端的中继杆6P与通过活动切刀轴102P可旋转地支承在切刀座200P上的活动切刀台7P相连结。活动切刀台7P随着摆动臂3P的摆动而向箭头符号C、D方向转动。在固定于活动切刀台7P上的活动切刀8P的转动起始点附近，设置在活动切刀8P前端上的切刀部81P与固定在切刀座200P上的固定切刀9P的切刀部91P相卡合。
另外，10P是梭壳，通过活动切刀8P横穿梭壳10P的上方而捕捉线。
凸轮5P的展开图示于图5。图5中，下方相当于图4中的箭头符号A的方向。此外，当凸轮5P旋转时，凸轮面52P与滚柱31P二者向箭头符号E所示的方向作相对移动。
d-a-b之间与端面51P在同一平面而无位移，当到达b点(位移开始位置)时，急剧向箭头符号B的方向发生位移，在b-c之间，向箭头符号B方向的位移为最大。在c-d之间，向箭头符号A方向渐渐发生位移。
下面，对动作原理进行说明。
当通过脚踏板等的操作而发出切线信号时，在缝制动作即将结束之前，仍处于下轴4P还在旋转的状态下，螺线管1P被励磁。由此，杆11P克服弹簧12P的拉力向箭头符号B方向隐没，使滚柱31P与圆盘凸轮5P的凸轮面52P接触。当随着下轴4P的旋转，圆盘凸轮5P转动、凸轮面52P发生位移时，滚柱31P将随着凸轮面52P移动，因此，摆动臂3P与凸轮面52P的位移同步地以摆动轴101P为中心摆动。
在滚柱31P处于凸轮面52P的b-c之间时，滚柱31P快速向箭头符号B的方向移动，摆动臂3P以摆动轴101P为中心向逆时针方向转动。摆动臂3P的摆动经中继杆6P向活动切刀台7P传递，活动切刀台7P以活动切刀轴102P为中心向箭头符号D方向摆动，使活动切刀8P横穿梭壳10P上方地移动。
继而，通过滚柱31P在c-d之间渐渐向箭头符号A方向移动，使摆动臂3P以摆动轴101P为中心向顺时针方向转动，活动切刀台7P以活动切刀轴102P为中心向箭头符号C方向摆动，活动切刀8P从梭壳10P上横穿而回移到转动起点位置。
此时，活动切刀8P捕捉到梭壳10P上的上线与下线，并以活动切刀8P的切刀部81P与固定切刀9P的切刀部91P将捕捉的两根线切断。
现有的切线驱动装置存在如下问题，即，为驱动活动切刀8P，在进行切线时，需要始终向螺线管1P通电以将滚柱31P推压在凸轮面52P上，故要消耗很多电能。
此外，由于始终向螺线管1P通电，故而滚柱31P始终被推压在凸轮面52P上，因此还存在着如下问题，即，当滚柱31P要从c点向d点移动时，凸轮5P必须将滚柱31P推回原位，这种作用力将妨碍凸轮5P的旋转，导致活动切刀8P返回的时序滞后，将发生捕捉不到线等不良现象。
因此，为解决这一问题，有一种装置是当滚柱31P到达c点时停止向螺线管1P通电，不仅能够减少螺线管1P的电能消耗，而且能够减轻凸轮5P的负担。
然而，即使是这样的装置，至少到c点为止，仍需要向螺线管1P通电，存在着消耗电能多的问题。并且，还存在着这样的问题，即，若停止通电的时刻过早，由于弹簧12P的拉力作用，活动切刀8P的返回时刻将提前，产生捕捉不到线等不良现象，而若过迟，则与前述同样使凸轮5P承受负担，凸轮5P的旋转滞后，故而活动切刀8P的返回时刻滞后，将产生捕捉不到线等不良现象。
此外，还存在这样的问题，即，由于具有滚柱31P的摆动臂3P与杆11P二者是直接连结的，因此，螺线管1P的杆11P的行程必须设定成滚柱31P能够到达凸轮面52P的最大位移位置，杆的行程必须加大，于是，螺线管的体积增大，由此导致装置的整体体积增大。
此外，存在着如下问题，即，由于其构成是，从凸轮面52P的b点(位移开始位置)到c点(增大位移位置)的位移是自凸轮面52P的端面51P急剧上升，因此，与活动切刀的驱动有关的各零部件将承受很大的负担，加速了零部件的损耗。而且，存在着活动切刀横穿梭壳上方的速度加快，对切断前的线产生不良影响，不能够稳定地进行切线的问题。
为此，本发明的目的是提供一种不仅电能消耗减少且不对凸轮的驱动构成负担，同时能够稳定地进行切线而且切线的驱动源小型化而使得装置紧凑的切线驱动装置。
此外，另一个目的是提供一种活动切刀最初的移动较缓从而不仅能够提高与活动切刀的驱动相关的各零部件的使用寿命而且能够稳定地进行切线的切线装置。
本发明是鉴于上述存在问题而开发的，在包括具有固定切刀和可相对于上述固定切刀接触和分离地往复移动的活动切刀的切线机构，形成有用来使上述活动切刀移动的凸轮面的凸轮，与上述凸轮面相对向、并可接触和分离地配置的滚柱，将上述切线机构与上述滚柱二者连结起来的连结杆，用来使上述滚柱移动而与凸轮面卡合的执行器；驱动上述执行器以使上述滚柱与上述凸轮面卡合，通过滚柱沿凸轮面的移动使活动切刀进行往复移动，从而进行切线这样一种缝纫机的切线驱动装置中，上述凸轮的结构是，配置有导向部，所述导各部打开与上述活动切刀的初始位置相对应的凸轮面，以使上述滚柱能够接触和分离，并且，与对应于上述初始位置的凸轮面连续地、至少从位移开始位置到最大位移位置为止与所对应的凸轮面相对向、以阻止上述滚柱脱离。
这样，在初始位置的凸轮面上，通过接通电源而驱动执行器使滚柱朝向凸轮面插入，当滚柱到达凸轮面与导向部之间时，停止向执行器通电。由于滚柱已被引入导向部，因此，在此之后，仍能够沿凸轮面移动，并通过连结杆向活动切刀传递所期望的运动。以此，通过活动切刀与固定切刀的协同动作进行切线。
因此，对执行器的通电不必保持到直至凸轮面的最大位移位置为止，而可以在只要滚柱被导引到配置在位移开始位置附近的导向部时即停止通电，所以，不仅能够缩短执行器的通电时间，减少电能消耗，而且，能够不对凸轮的驱动造成负担地实现稳定的切线。
此外，以上的构成具有只将来自执行器的动力中在上述滚柱朝上述凸轮面移动的方向上的动力传递的单向动力传递机构。
此外，初始位置的凸轮面从导向部前端起的位移量设定为至少大于上述滚柱的半径。
这样，当滚柱与导向部前端接触时，滚柱的中心位于较导向部前端更趋向位移方向的位置上，因此，滚柱将受到导向部的导向而开始位移。
因此，能够切实将滚柱引入凸轮面与导向部之间，能够可靠地进行切线。
另外，在包括具有固定切刀和相对于上述固定切刀移动的活动切刀的切线机构，形成有驱动上述活动切刀的凸轮面的凸轮，与上述凸轮面相向配置的滚柱，连结上述切线机构与上述滚柱的连结杆，以及使上述滚柱朝向凸轮面移动而卡合的执行器；驱动上述执行器以使上述滚柱与上述凸轮面卡合，通过滚柱沿凸轮面的移动使得活动切刀进行所期望的运动，从而将线切断这样一种切线驱动装置中，在上述凸轮面的位移开始位置的前面设有在凸轮面位移的方向上不对切线动作产生影响地位移的台阶部。
这样，驱动执行器使滚柱插入台阶部，并不会对活动切刀的切线动作产生影响地移动。
因此，利用台阶部可使滚柱的直到最大位移为止的位移量减小，因此，可使从位移开始位置到最大位移位置之间的位移的倾斜较缓，使得活动切刀的切线动作平缓，不仅能够提高与活动切刀的驱动相关的各零部件的使用寿命，而且能够可靠地进行切线。
按照本发明，对执行器的通电不必保持到直至凸轮面的最大位移位置为止，而只要滚柱被导引到配置在位移开始位置附近的导向部时即可停止通电，因此，不仅能够缩短执行器的通电时间，减少电能消耗，而且，能够不对凸轮的驱动造成负担地实现稳定的切线。
此外，由于具存只将来自执行器的动力中在滚柱朝凸轮面移动的方向上的动力传递的单向动力传递机构，所以，执行器不必具有使得滚柱可移动到最大位移位置的行程，而只要具有可使滚柱移动到被引向导向部的位置为止的行程即可，因此，可使执行器小型化，从而能够实现整个装置的小型化。
此外，由于初始位置的凸轮面从导向部前端起的位移量设定为至少大于滚柱的半径，所以，能够切实地将滚柱引入凸轮面与导向部之间，可靠地进行切线。
并且，在凸轮面的位移开始位置的前面设有在凸轮面位移的方向上不对切线动作产生影响地位移的台阶部，所以，可使从位移开始位置到最大位移位置之间的位移的倾斜较缓，使得活动切刀的切线动作平缓，不仅能够延长与活动切刀的驱动相关的各零部件的使用寿命，而且能够可靠地进行切线。
图1是采用本发明的切线驱动装置的背面示意图。
图2是本发明的切线驱动装置所使用的凸轮的展开图。
图3是对本发明的切线驱动装置的动作进行说明的动作说明图。
图3(a)是滚柱发生位移前，图3(b)是滚柱处于台阶部内，图3(c)是滚柱处于最大位移处时的状态。
图4是现有切线驱动装置的俯视图。
图5是现有切线驱动装置所使用的凸轮的展开图。
下面，结合图1、图2对本发明实施形式进行说明。
1是作为执行器的电磁螺线管，经螺线管底座2固定在缝纫机机架上。电磁螺线管1在未图示的线圈的作用下将杆11向箭头符号D方向牵引，杆11的前端固定有杆头12。
大致呈L形弯曲的滚柱操作部件3的根端可旋转地支承在固定于未图示的缝纫机机架上的轴支承座4的旋转轴4a上，在其前端形成有长孔31。固定在上述杆头12的前端一侧的带台阶螺钉12b可旷动地嵌合在上述长孔31内。此外，在滚柱操作部件3的上部形成有向上方突出的卡合部32，卡合部32的左面上形成有卡合面32a。
5是滚柱支持杆，下端受到上述旋转轴4a的支承而能够旋转。滚柱支持杆5的上部向图1右方突出，该突出部分上支承有能够与滚柱操作部件3的上述卡合面32a卡合的卡合销51。此外，卡合销51的相反一侧具有滚柱52。由滚柱操作部件3和滚柱支持部件5构成了单向动力传递机构。
6是圆盘凸轮，支承在与缝纫机驱动源连动的下轴上，随着缝纫机的运行而旋转。在该圆盘凸轮6的图1右侧的端面61上形成有向箭头符号H、I方向位移的凸轮面62。这样，通过与凸轮面62卡合的上述滚柱32沿凸轮面62的移动，滚柱支持部件3以旋转轴4a为中心向箭头符号H、I方向摆动。
在滚柱支持部件5的上端，连结杆7的一端通过连结轴7a与之连结而能够旋转，连结杆7的另一端通过连结轴7b可旋转地连结在活动切刀杆8的下端。连结杆7由分别形成有长孔73、74的第1连结杆71和第2连结杆72构成，两个连结杆71、72通过调节螺钉73a、74a可使连结杆7的长度改变地进行固定。
活动切刀杆8的上端固定在可旋转地枢轴支承于未图示的缝纫机机架上的活动切刀轴8a上。该活动切刀轴8a上固定有作为切线机构的活动切刀9的根端端部，活动切刀9通过靠凸轮6而摆动的滚柱支持部件3的摆动并经连结杆7、活动切刀杆8以及活动切刀轴8a而向箭头符号M、N方向转动，横穿梭壳10上方而捕捉线。
91是作为切线机构的固定切刀，在活动切刀9的前端的转动起点位置附近固定在未图示的缝纫机机架上，前端上形成有通过与活动切刀9a的切刀部9a协同动作将线切断的切刀部91a。
在这里，结合图2对作为本发明的特征性结构的凸轮6进行详细说明。
图2中，下方相当于图1中的箭头符号H方向。此外，当圆盘凸轮6旋转时，凸轮面62和滚柱52将向箭头符号J方向作相对移动。
凸轮面62在其c点处所产生的最大位移量与现有技术相同，在a-b之间，形成有可产生大于滚柱52半径的位移量L的台阶部62a。同时，在b-c之间进行移动的滚柱52的位移量为最大位移量-L，b-c之间的凸轮面62的倾斜较现有技术要缓，即，滚柱62向箭头符号I方向缓缓发生位移。在c-d-a之间产生与现有技术同样的位移。
此外，在b-c之间凸轮面62的相向面上，相隔滚柱52所能够通过的一定的间隔形成有导向部63，导向部63的左侧形成有与位移量为0相当的前端部63a，该前端部63a位于b点稍靠图1右方的位置上。
这样，当与凸轮面62卡合的滚柱52在台阶部62a内移动而与前端部63a接触时，由于存在上述位移量L，前端部63a在图1中较滚柱52的中心更下方处接触，因此，将被引向凸轮面62a与导向部63二者之间。在此之前，滚柱52在凸轮面62a与导向部63之间受到引导而移动。
下面，利用图2和图3(a)至(c)对本发明的作用进行说明。
在未进行切线的初始位置，如图3(a)所示，电磁螺线管1处于未工作状态，杆11呈突出状态，滚柱32位于凸轮6的端面61的右方，活动切刀9位于脱离梭壳10的位置。
当通过脚踏板操作等而发生切线信号时，在缝制动作即将结束之前，还处于下轴(未图示)仍旋转的状态下，如图3(b)所示，电磁螺线管1受到激励，杆头12与杆11一起向箭头符号G方向移动，驱使滚柱操作部件3以旋转轴4a为中心逆时针旋转。由此，滚柱操作部件3的卡合部32的卡合面32a将滚柱支持部件5的卡合销51向左方(箭头符号I方向)推压，驱使滚柱支持部件5以旋转轴4a为中心逆时针旋转，将滚柱52向凸轮面62中图2所示a-b之间的台阶部62a推压。而且此时，与滚柱支持部件3的上端连结的连结杆7向左方(箭头符号I方向)移动，因此，连结杆7的另一端与之连结的活动切刀杆8使活动切刀轴8a旋转，由此，使得固定在活动切刀轴8a上的活动切刀9向N方向转动并进出于与梭壳10的端部稍有碰触的位置上。
此时，活动切刀9进出梭壳10上的量由台阶部62a的位移量决定，但要设定为对之后进行的切线动作不形成阻碍的位置上。
接下来，当凸轮6旋转时，滚柱52在稍微超过b点之处附近与导向部63的前端部63a接触，之后，如图3(c)所示，滚柱52在凸轮面62与导向部63的导引下沿凸轮面62移动，切线动作继续进行。对电磁螺线管1的电能供给在滚柱52开始被凸轮面62和导向部63导引时停止，杆11处于隐没于初始位置的状态，滚柱操作部件3离开滚柱支持部件5而恢复到初始位置。
之后，当滚柱52从b点缓缓位移并到达最大位移位置的c点时，活动切刀9将移动到向N方向转动最大的位置上。
继而，当凸轮6旋转、滚柱52超过c点时，由于凸轮面缓慢倾斜，滚柱支持部件5以旋转轴4a为中心缓缓作顺时针转动，由此活动切刀9向M方向转动。通过该活动切刀的往复动作将线捕捉，进而活动切刀9往复动作而以活动切刀9的切刀部9a与固定切刀11a将线切断。
在本发明中，在c点之后仍形成有导向部，但也可以做成在c点之前不设置导向部的结构。
权利要求
1.一种缝纫机的切线驱动装置，包括具有固定切刀和可相对于上述固定切刀接触和分离地往复移动的活动切刀的切线机构，形成有用来使上述活动切刀移动的凸轮面的凸轮，与上述凸轮面相对向、并可接触和分离地配置的滚柱，将上述切线机构与上述滚柱连结起来的连结杆，以及用来使上述滚柱移动而与凸轮面卡合的执行器；驱动上述执行器以使上述滚柱与上述凸轮面卡合，通过滚柱沿凸轮面的移动使活动切刀进行往复运动，从而将线切断，其特征是，上述凸轮配置有导向部，所述导向部打开与上述活动切刀的初始位置相对应的凸轮面，以使上述滚柱能够接触和分离，并且，与对应于上述初始位置的凸轮面连续地、至少从位移开始位置到最大位移位置位置为止与所对应的凸轮面相对向、以阻止上述滚柱脱离。
2.如权利要求1所述的缝纫机的切线驱动装置，其特征是，具有只将来自执行器的动力中在上述滚柱朝上述凸轮面移动的方向上的动力传递的单向动力传递机构。
3.如权利要求1所述的缝纫机的切线驱动装置，其特征是，与上述初始位置相对应的凸轮面从导向部前端起的位移量设定为至少大于上述滚柱的半径。
4.一种切线驱动装置，包括具有固定切刀和相对于上述固定切刀移动的活动切刀的切线机构，形成有驱动上述活动切刀的凸轮面的凸轮，与上述凸轮面相向配置的滚柱，连结上述切线机构与上述滚柱的连结杆，以及使上述滚柱朝向凸轮面移动而卡合的执行器；驱动上述执行器以使上述滚柱与上述凸轮面卡合，滚柱沿凸轮面的移动使得活动切刀进行所期望的运动，从而将线切断，其特征是，在上述凸轮面的位移开始位置的前面设有在凸轮面位移的方向上不对切线动作产生影响地位移的台阶部。
全文摘要
一种抑制作为切线驱动装置的驱动源而采用的执行器的电能消耗、并且实现小型化的缝纫机的切线驱动装置,驱动执行器1以使滚柱52与凸轮6的凸轮面62卡合,通过滚柱52沿凸轮面62的移动驱使活动切刀9进行所期望的运动,从而将线切断;其中,凸轮6具有:与凸轮面62的大致从位移开始位置起至少到最大位移位置为止的部分相对向地配置的导向部63,以及用来将滚柱52插入凸轮面62与导向部63之间的插入口62a。
文档编号D05B65/02GK1273297SQ0010815
公开日2000年11月15日 申请日期2000年5月8日 优先权日1999年5月7日
发明者门胁真次郎 申请人:重机公司