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技術 針棒駆動装置

出願人 株式会社バルダン
発明者 加藤良典
出願日 2004年12月27日 (15年10ヶ月経過) 出願番号 2004-376798
公開日 2006年7月13日 (14年4ヶ月経過) 公開番号 2006-181048
状態 特許登録済
技術分野 ミシン・縫製
主要キーワード 駆動レバ 復帰ピン 部品破損 復帰部材 駆動系部品 不正規 非作用位置 退避カム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年7月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

針棒休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバー針棒カム強制的に戻し、針棒駆動系部品の破損を防止する。

解決手段

主軸4上の針棒カム5の回転を針棒駆動レバー43で針棒の上下運動に変換する。スプリング29の付勢力昇降部材23を介して駆動レバー43に伝え、レバー43を針棒カム5側へ付勢する。カム軸63をステッピングモータで駆動し、カム軸63上の退避カム65を突片43aに当て、針棒駆動レバー43を針棒カム5から退避させる。レバー軸41にカラー47を固定し、退避カム65が突片43aから離れたときに、カラー47上の復帰ピン70を針棒駆動レバー43に当て、ステッピングモータの動力でレバー43の後ローラ53を針棒カム5のカム溝5aに押し込む。

概要

背景

従来、複数のミシン装備した多頭式刺繍機において、縫製を行わないミシンの針棒を通常の上死点位置より上位の休止位置に配置する技術が知られている。例えば、特許文献1には、ミシン主軸上の針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーを備え、針棒駆動レバーをスプリングで針棒カムと係合する方向へ付勢するとともに、アクチュエータにより退避カムを介して針棒カムから退避させ、針棒駆動レバーに連動して針棒を休止位置に配置する装置が記載されている。
特開平8−243282号公報

概要

針棒を休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻し、針棒駆動系部品の破損を防止する。主軸4上の針棒カム5の回転を針棒駆動レバー43で針棒の上下運動に変換する。スプリング29の付勢力昇降部材23を介して駆動レバー43に伝え、レバー43を針棒カム5側へ付勢する。カム軸63をステッピングモータで駆動し、カム軸63上の退避カム65を突片43aに当て、針棒駆動レバー43を針棒カム5から退避させる。レバー軸41にカラー47を固定し、退避カム65が突片43aから離れたときに、カラー47上の復帰ピン70を針棒駆動レバー43に当て、ステッピングモータの動力でレバー43の後ローラ53を針棒カム5のカム溝5aに押し込む。

目的

本発明の目的は、上記課題を解決し、針棒を休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻して、部品破損を確実に防止することができる針棒駆動装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ミシン主軸上に設けられた針棒カムと、針棒カムの回転を針棒上下運動に変換する針棒駆動レバーと、針棒駆動レバーを針棒カムと係合する方向へ付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗して針棒駆動レバーを針棒カムから退避させる退避カムと、退避カムを針棒駆動レバーと係合する作用位置と該レバーから離れた非作用位置とに回動するアクチュエータと、退避カムが非作用位置へ回動するときに、前記アクチュエータの動力を利用して針棒駆動レバーを針棒カムに戻す復帰部材とを備えたことを特徴とする針棒駆動装置

技術分野

0001

本発明は、ミシン針棒を駆動する装置、特に、針棒駆動レバー針棒カムから退避させる機構を備えた針棒駆動装置に関する。

背景技術

0002

従来、複数のミシンを装備した多頭式刺繍機において、縫製を行わないミシンの針棒を通常の上死点位置より上位の休止位置に配置する技術が知られている。例えば、特許文献1には、ミシン主軸上の針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーを備え、針棒駆動レバーをスプリングで針棒カムと係合する方向へ付勢するとともに、アクチュエータにより退避カムを介して針棒カムから退避させ、針棒駆動レバーに連動して針棒を休止位置に配置する装置が記載されている。
特開平8−243282号公報

発明が解決しようとする課題

0003

ところが、この種の針棒駆動装置では、給油不良やゴミの付着又は組付誤差等によって、針棒が休止位置に留まったり、下降途中で停止したりすることがある。従来装置によると、針棒駆動レバーをスプリングの付勢力のみで針棒カムに戻しているので、針棒が異常停止したときには、針棒駆動レバーも退避位置又は復帰途中の不正規な位置に停止する。この状態で、ミシンが再起動されると、針棒カムと針棒駆動レバーが衝突し、駆動レバーのカム係合部等の部品が破損するという問題点があった。

0004

本発明の目的は、上記課題を解決し、針棒を休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻して、部品破損を確実に防止することができる針棒駆動装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題を解決するために、本発明の針棒駆動装置は、ミシンの主軸上に設けられた針棒カムと、針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーと、針棒駆動レバーを針棒カムと係合する方向へ付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗して針棒駆動レバーを針棒カムから退避させる退避カムと、退避カムを針棒駆動レバーと係合する作用位置とレバーから離れた非作用位置とに回動するアクチュエータと、退避カムが非作用位置へ回動するときに、アクチュエータの動力を利用して針棒駆動レバーを針棒カムに戻す復帰部材とを備えたことを特徴とする。

0006

ここで、退避カムと復帰部材を正確なタイミングで動作させるために、以下の構成を好ましく採用できる。
(1)針棒駆動レバーをレバー軸上に揺動可能に支持し、退避カムをカム軸上に固定し、アクチュエータを動力伝達機構を介してレバー軸とカム軸の両方に連結し、レバー軸上に針棒駆動レバーと係合する復帰部材を固定する。

0007

また、針棒が強くつかえ、復帰部材がアクチュエータの動力を用いても針棒駆動レバーを戻すことができない場合に備え、以下の構成を好ましく採用できる。
(2)レバー軸又はカム軸の位相を検出するセンサーと、センサーの出力に基づきアクチュエータの脱調を判断してミシンの主軸を停止させる制御手段とを設ける。

発明の効果

0008

本発明の針棒駆動装置において、針棒を休止位置から復帰させるときには、退避カムが針棒駆動レバーから離れ、代わりに、復帰部材が針棒駆動レバーに係合する。そして、復帰部材はアクチュエータの動力を針棒駆動レバーに作用させ、スプリングを加勢して、針棒駆動レバーを針棒カム側へ付勢する。これと同時に、復帰部材はアクチュエータの動力を針棒駆動レバーを介して針棒に作用させ、針棒を下降側へ付勢する。従って、針棒が異常停止した場合でも、その針棒を強制的に下降させ、かつ針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻し、ミシン再起動時における部品破損を確実に防止することができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

この実施形態の針棒駆動装置は、ミシン1の主軸4上に設けられた針棒カム5と、針棒カム5の回転を針棒14の上下運動に変換する針棒駆動レバー43と、針棒駆動レバー43を針棒カム5と係合する方向へ付勢するスプリング29と、スプリング29の付勢力に抗して針棒駆動レバー43を針棒カム5から退避させる退避カム65と、退避カム65を針棒駆動レバー43と係合する作用位置とレバー43から離れた非作用位置とに回動するステッピングモータ(アクチュエータ)48とを備えている。

0010

ステッピングモータ48は動力伝達機構を介してカム軸63とレバー軸41の両方に連結されている。カム軸63には退避カム65が固定され、レバー軸41に針棒駆動レバー43が揺動可能に支持されるとともに、このレバー43と係合可能な復帰部材70が固定されている。そして、退避カム65がステッピングモータ48により非作用位置へ回動されたときに、復帰部材70がステッピングモータ48の動力を利用して針棒駆動レバー43を針棒カム5に戻すように構成されている。

0011

以下、本発明を環縫いミシンの針棒駆動装置に具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。図1図2に示すように、この環縫いミシン1のヘッド2は多頭刺繍機機枠3に設置されている。ヘッド2の上部には全頭ミシンに共通の主軸4が貫通し、主軸4上に針棒カム5とニップルカム6と布押えカム7とが配設されている。ヘッド2の下部にはガイドスリーブ8が固定され、その内側に挿通されたニップルベース9の下端ホルダ10を介してニップル11が取着されている。

0012

ヘッド2の中段には回転筒12がベアリング13で支持され、回転筒12の内側に針棒14が上下動可能に挿通されている。針棒14の下端には鉤針15が取着され、針棒14の上部に針棒ベース16が固定されている。ヘッド2の下部背面にはモータ17が設置され、モータ軸18上のギヤ19が回転筒12上のギヤ20に噛み合っている。そして、モータ17により回転筒12が駆動され、これと一体に針棒ベース16とニップルベース9が回転され、鈎針15とニップル11の向きが制御される。

0013

針棒14の右側において、ヘッド2には案内棒22が立設され、案内棒22の上に針棒昇降部材23とニップル昇降部材24とが摺動可能に支持されている。針棒昇降部材23は、針棒ベース16の環状溝25に嵌合する爪26を介して針棒14に連結されている。ニップル昇降部材24は、ニップルベース9の環状溝27に嵌合する爪28を介してニップル11に連結されている。そして、針棒昇降部材23及びニップル昇降部材24が、それぞれスプリング29,30によって下方へ付勢されている。

0014

針棒14の左側において、ヘッド2には布押え棒32が昇降可能に支持され、スプリング33によって下方へ付勢されている。布押え棒32の下端には、加工布(図示略)を針板34に押え付ける布押え35が取り付けられ、布押え棒32の上端キャップ36が冠着されている。キャップ36の背面には入力片37が突設され、側面にヘッド2の縦長溝38に嵌合する回り止めピン39が突設されている。

0015

図2図3に示すように、主軸4の下側において、ヘッド2にはレバー軸41がベアリング42で回動可能に支持されている。レバー軸41の上には、針棒駆動レバー43とニップル駆動レバー44と布押え駆動レバー45とがそれぞれ揺動可能に支持されとともに、布押え駆動レバー45の左側にギヤ46が、針棒駆動レバー43の右隣にカラー47がそれぞれ固定されている。そして、ヘッド2の左側面にステッピングモータ48が設置され、モータ軸49上のギヤ50がレバー軸41上のギヤ46に噛み合わされ、ステッピングモータ48によりレバー軸41の位相が制御される。

0016

レバー軸41の軸線方向中間には偏心部51が一体形成され、偏心部51に針棒駆動レバー43の中間部が支持されている。針棒駆動レバー43の前後両端にはローラ52,53が設けられ、カム係合部である後ローラ53が針棒カム5のカム溝5aに嵌合し、前ローラ52がリンク54を介して針棒昇降部材23に連結されている(図4参照)。そして、針棒カム5の回転が針棒駆動レバー43によって針棒14の上下運動に変換される。また、ステッピングモータ48で偏心部51の位相を制御することにより、針棒駆動レバー43の揺動中心を変え、針棒14のストロークを調整できるようになっている。

0017

ニップル駆動レバー44はニップルカム6のカム溝6aに嵌合する後ローラ58と、ニップル昇降部材24に連結される前ローラ59とを備え、ニップルカム6の回転がニップル駆動レバー44によってニップル11の上下運動に変換される。布押え駆動レバー45は布押えカム7のカム面7aに当接する後ローラ60と、布押え棒32の入力片37に下側から当接する前ローラ61とを備え、布押えカム7の回転が布押え駆動レバー45によって布押え35の上下運動に変換されるようになっている。

0018

溝カムである針棒カム5には、針棒駆動レバー43の後ローラ53を退避させるための切欠5bが形成されている。しかし、針棒駆動レバー43は針棒昇降部材23に作用するスプリング29の付勢力で後ローラ53がカム溝5aに係合する方向へ付勢されている。これと同様、ニップルカム6も切欠(図示略)を備えているが、ニップル駆動レバー44はニップル昇降部材24に作用するスプリング30の付勢力で後ローラ58がカム溝6aに係合する方向へ付勢されている。布押えカム7は切欠を備えず、布押え駆動レバー45は布押え棒32に作用するスプリング33の付勢力で後ローラ60がカム面7aに係合する方向へ付勢されている。

0019

図3図4に示すように、レバー軸41の下側において、ヘッド2にはカム軸63が回動可能に支持されている。カム軸63上には、レバー軸41上のギヤ46に噛み合うギヤ64が固定され、ステッピングモータ48によりカム軸63がレーバー軸41と反対の方向へ回動される。また、カム軸63上には、各駆動レバー43,44,45と対応する位置に退避カム65,66,67が固定され、レバー43,44,45に退避カム65,66,67と係合可能な突片43a,44a,45aが下向きに突設されている。

0020

そして、カム軸63の回動に伴い、退避カム65が突片43aに係合し、針棒駆動レバー43を揺動し、後ローラ43を針棒カム5のカム溝5aから切欠5bを通して退避させる。同時に、退避カム66がニップル駆動レバー44を揺動し、後ローラ58をニップルカム6のカム溝6aから切欠を通して退避させ、退避カム67が布押え駆動レバー45を揺動し、後ローラ60を布押えカム7のカム面7aから退避させる。カム軸63の左端にはドッグ68が取着され、ヘッド2にカム軸63の位相を検出するセンサー69が設けられている。

0021

レバー軸41上のカラー47には、針棒駆動レバー43の後ローラ53側へ突出するアーム47aが形成され、アーム47aに針棒駆動レバー43に下側から係合可能な復帰ピン70が担持されている。復帰ピン70はレバー軸41と一体にその軸線周りで回動し、退避カム65が針棒駆動レバー43の突片43aに係合する作用位置に回動されたときに、復帰ピン70が針棒駆動レバー43から離れる。また、退避カム65が突片43aから離れた非作用位置に回動されたときには、ピン70が針棒駆動レバー43に係合し、ステッピングモータ48の動力を利用して、そのレバー43を針棒カム5側へ回動し、後ローラ53をカム溝5aに強制的に戻すようになっている。

0022

次に、上記のように構成された針棒駆動装置の動作について説明する。環縫いミシン1の稼動中は、主軸4の回転に伴い、針棒カム5がニップルカム6と布押えカム7と共に回転し、針棒カム5のカム形状に従い、針棒駆動レバー43が図4実線位置と鎖線位置との間で揺動する。そして、針棒昇降部材23と共に針棒14が上下動し、鈎針15が針板34下のルーパー(図示略)と協働して加工布に縫目を形成する。

0023

加工布の交換等に際し、針棒14を休止させる場合は、図5に示すように、針棒カム5の切欠5bが針棒駆動レバー43の後ローラ53と相対する位置において主軸4が停止する。この状態で、ステッピングモータ48が回転し、ギヤ50,46,64(動力伝達機構)を介してカム軸63が時計回り方向へ回動し、退避カム65が針棒駆動レバー43の突片43aに係合する作用位置に配置される。

0024

これにより、針棒駆動レバー43が縫製時の揺動範囲を超えた大きな角度で反時計回り方向へ揺動し、後ローラ53がカム溝5aから切欠5bを通って針棒カム5の外に退避し、針棒14が上死点位置より上位の休止位置まで上昇する。従って、主軸4と針棒14との連動を絶ち、この環縫いミシン1を休止させた状態で、他の環縫いミシンを稼動させることができる。

0025

針棒14を休止位置から縫製位置に復帰させる場合には、図6に示すように、ステッピングモータ48の逆回転により、カム軸63が反時計回り方向へ回動し、退避カム65が突片43aから離れた非作用位置に配置される。そして、針棒昇降部材23がスプリング29の付勢力で下降し、針棒駆動レバー43が時計回り方向へ揺動する。これにより、後ローラ53が針棒カム5のカム溝5aに戻り、針棒14が縫製位置に復帰する。

0026

一方、針棒14が給油不良やゴミの付着等でつかえた場合には、復帰ピン70がスプリング29を加勢して、針棒駆動レバー43と針棒14を強制的に復帰させる。すなわち、退避カム65が非作用位置へ回動するときに、カラー47がレバー軸41と一体に時計回り方向へ回動し、復帰ピン70が針棒駆動レバー43に係合し、ステッピングモータ48の動力を針棒駆動レバー43に作用させ、後ローラ53を針棒カム5側へ強く付勢する。

0027

同時に、復帰ピン70はステッピングモータ48の動力を駆動レバー43と昇降部材23を介して針棒14に作用させ、針棒14を下降側へ強く付勢する。これにより、針棒14のつかえが解消され、その針棒14が強制的に下降されるとともに、後カム53がカム溝5aに強制的に戻される。従って、環縫いミシン1の再起動時に、針棒カム5と針棒駆動レバー43との衝突を回避し、後ローラ53等の駆動系部品の破損を確実に防止することができる。

0028

また、この実施例の針棒駆動装置によれば、センサー69がドッグ68と協働してカム軸63の位相を検出しているので、針棒14が強固につかえてカム軸63がロックした場合に、環縫いミシン1のコントローラ(図示略)がセンサー69の出力に基づいてステッピングモータ48の脱調を判断し、主軸4を直ちに停止させるとともに、ヘッド2上の警報ランプ(図示略)を点灯させる。従って、この場合も、復帰ピン70を含む針棒駆動系部品の破損を未然に防止することができる。

0029

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)退避カム65を回動するアクチュエータとして、電磁ソレノイド又はエアシリンダを使用する。
(2)ドッグ68とセンサー69をレバー軸41側に設ける。
(3)本発明の針棒駆動装置を本縫いミシンに適用する。

図面の簡単な説明

0030

本発明の一実施例を示す環縫いミシンの正面図である。
図1のII−II線断面図である。
図2のIII−III線断面図である。
針棒駆動レバーの動作説明図である。
退避カムの動作説明図である。
復帰部材の動作説明図である。

符号の説明

0031

1環縫いミシン
2ヘッド
4主軸
5針棒カム
14針棒
15鉤針
23針棒昇降部材
29スプリング
41レバー軸
43針棒駆動レバー
48ステッピングモータ
53 後ローラ
63カム軸
65退避カム
69センサー
70 復帰ピン

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