JPH0424265A - ミシンの駆動力変換機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば紐状の刺繍材をいわゆるチドリ縫い
によって布地に縫い着ける刺繍ミシンにおいて、この刺
繍材にチドリ振りを与える動力として最適な駆動力変換
機構に関する。

〔従来の技術〕

工業用刺繍ミシンにおける主軸の回転を、前記チドリ振
りのための往復回動に変換する機構としては、例えば特
開昭６３−４７８１７号公報に開示されている。

この公報の装置によれば、主軸の軸上に一対のカムがこ
の主軸と共に回転するように設けられ、かつこのカムの
相対向する面にはそれぞれカム溝が形成されている。ま
た主軸と平行に配置された出力軸に対し、その軸線に沿
った方向へスライド可能に支持された駆動レバーの自由
端にはカムフォロワーが設けられている。

前記カムの回転中において、ソレノイドの切換え制御に
より前記駆動レバーを所定のタイミングで反復スライド
させる。この結果、前記カムフォロワーが各カームのカ
ム溝に対して交互に係合し、駆動レバーが出力軸と共に
その軸芯回りに往復回動する。この出力軸の回動を、前
記刺繍材にチドリ振りを与えるための駆動力として取り
出している。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記公報の技術においては、ソレノイドの作動力で前記
駆動レバーをスライドさせている。特に前記チドリ振り
の駆動源の場合は、駆動レバーに大きな負荷が加わって
いるため、これをスライドさせるには大きな作動力をも
つ大容量のソレノイドが必要となる。

また大きな作動力で駆動レバーを反復してスライドさせ
た場合、その衝撃力も大きく、また反動で駆動レバーが
正規のスライド位置から戻ることもある。このため、前
記カムフォロワーか両カムのカム溝に対して共に係合し
た状態となってトラブルを招く。

この発明の技術的課題は、駆動レバーのスライド方向を
切換え制御するためのアクチュエータの力が小さくて済
み、かつ衝撃力も軽減でき、また駆動レバーを正規の位
置へ確実にスライドさせれるミシンの駆動力変換機構を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明は次のように構成さ
れている。

すなわち本発明の運動変換機構は、一方向に連続回転す
る入力軸と、この入力軸と共に回転可能で、かつ相対向
する面にカム溝を備えた一対の第一カムと、前記入力軸
と平行に配置された出力軸と、この出力軸に対してその
軸線に沿った方向のスライドのみ可能に支持された駆動
レバーと、この駆動レバーの自由端に設けられ、駆動レ
バーを出力軸の軸線に沿ってスライドさせることで、い
ずれか一方の第一カムのカム溝に対して選択的に係合す
るカムフォロワーとを備え、回転している第一カムのカ
ム溝に対して前記カムフォロワーを交互に係合させるこ
とで、駆動レバーが出力軸と共にその軸芯回りに往復回
動する構成となっている。

この構成において、前記入力軸の軸上てこの入力軸と共
に回転するように設けられた一対の第二カムと、前記駆
動レバーをそのスライド方向へ移動させる作動体と、こ
の作動体に対して回動可能に取付けられ、かつそれぞれ
に対応する前記第二カムの作用を受けて作動体を出力軸
の軸線に沿った方向へ交互に移動させる一対のカムレバ
ーと、両カムレバーを前記第二カムの作用を受ける位置
、あるいは第二カムの作用を受けない位置へ交互に回動
させるアクチュエータとを備えている。

〔作　用〕

前記構成によれば、アクチュエータにより一対のカムレ
バーを交互に回動させることで、いずれか一方のカムレ
バーかそれに対応する第二カムの作用を受け、前記作動
体を通じて駆動レバーか反復してスライド操作される。

これにより駆動レバーの前記カムフォロワーが両第−カ
ムのカム溝に交互に係合し、この駆動レバーか出力軸の
軸芯回りに往復回動する。すなわち駆動レバーのスライ
ド動作は、入力軸と共に回転する前記第二カムの作用に
基づ（ものであり、このスライド位置が確実になるとと
もに、前記アクチュエータは各カムレバーを回動させる
だけの小さな力で済む。

〔実施例〕 次に本発明の一実施例を図面にしたかって説明する。な
お以下の実施例は、紐状の刺繍材を布地に縫い着ける形
式の刺繍ミシンに本発明の駆動力変換機構を適用したも
のである。

第１図〜第４図において、駆動力変換機構の入力軸であ
るミシンの主軸１４は、この駆動力運動変換機構のハウ
ジング１０を貫通して配置されており、この主軸１４は
図示しないモータの駆動によって一方向へ連続的に回転
可能である。またハウジング１０内における主軸１４の
軸上には、溝カムを用いた一対の第一カム１６．１７が
組付けられている。これらの第一カム１６．１７のボス
部１８．１９は、主軸１４の外周に対し止めねじ２０に
よって固定されていて（第２図参照）、各第一カム１６
．１７は主軸１４と共に回転可能である。しかも各第一
カム１６．１７の相対向する内面には、それぞれカム溝
２２．２３が形成されている。

前記第一カム１６．１７の外側面には、板カムを用いた
第二カム２４．２５が第３図に示されているように、ビ
ス２８によりそれぞれの第一カム１６．１７と一体的に
取付けられている。したがってこれらの第二カム２４．
２５も、前記主軸１４と共にその軸芯回りに回転するこ
ととなる。そして各第二カム２４．２５における外側面
の一部には、主軸１４の軸線に沿った方向に傾斜する斜
面２６．２７がそれぞれ形成されている。

なお前記第一カム１６．１７のカム溝２２，２３の形状
及び相互の関連、あるいはこれらのカム溝２２．２３と
前記第二カム２４．２５の斜面２６．２７との関連につ
いては後で詳述する。

前記ハウジングｌＯには、前記主軸１４と平行に配置さ
れた出力軸３０が回動可能に支持されている。このハウ
ジング１０内における出力軸３０の軸上には、筒形状の
ボス部材３２が組付けられている。このボス部材３２は
出力軸３０に対し、第３図及び第５図で示されている複
数個のボールを使用したキ一部材３４により、軸線に沿
った方向のスライドは可能で、かつ軸芯回りの回動は不
能となっている。

駆動レバー３６は、その基端部が前記ボス部材３２の外
周に対し止めねじ３８で固定された状態でハウジング１
０内に組込まれている。この駆動レバー３６の先端（自
由端）には、第２図で示されているように左右一対のカ
ムフォロワー４０゜４１が設けられている。これらのカ
ムフォロワー４０．４１は、前記ホス部材３２と共に駆
動レバー３６をスライドさせることにより、前記第一カ
ム１６．１７のうちの一方のカム溝２２．２３に対して
選択的に係合する。

前記出力軸３０の両端はハウジング１０の外部に突出し
ていて、一方の端部にはジヨイント部材４２が、また他
方の端部には滑車４４かそれぞれ固定されている。ジヨ
イント部材４２は、第５図からも明らかなように出力軸
３ｏの径方向（第５図の上下方向）へ延びる溝４３を有
し、ここには後述する連動軸９０に固定されたレバー９
２のローラ１００が係合している。

また前記滑車４４の外周に形成されているリンク溝４５
にはスプリング部材４８が巻付けられていて、出力軸３
０の回動に制動力を与えるようになっている。このスプ
リング部材４８の両端部分は、ハウジング１０の外壁に
対しブラケット１１を介して固定されている支持ボルト
５０で支持されている。なおこの支持ボルト５０に対す
る調整ナツト５２のねじ込み量を変えることで、滑車４
４のリング溝４５に対するスプリング部材４８の接触力
か変化し、もって出力軸３０に対する前記制動力が調整
される。

さらに前記ハウジング１０には、前記主軸１４及び出力
軸３０と平行に支持軸５６が配置されている。ハウジン
グ１０内における支持軸５６の軸上には、作動体５８と
一対のカムレバー６０，６１とがそれぞれ支持されてい
る。詳しくは各カムレバー６０．６１のボス部６２．６
３が支持軸５６に対して軸線に沿った方向へのスライド
及び軸芯回りの回動可能に支持されている。そして両ボ
ス部６２．６３の外周に対し、前記作動体５８が相対的
な回動可能に組付けられている。なお両ボス部６２．６
３の外周に止めねじ６６で固定されたそれぞれの固定部
材６４．６５により、作動体５８と両カムレバー６０．
６１とは支持軸５６の軸線に沿って一体関係でスライド
する。

前記作動体５８は出力軸３０に向がって延長され、この
軸上の前記ボス部材３２両端の外側において出力軸３０
に対しスライド可能に受承されている。したかってこの
作動体５８が支持軸５６の軸線に沿って操作されれば、
前記駆動レバー３６が出力軸３０の軸線に沿ってスライ
ドすることとなる。

前記カムレバー６０．６１の先端（自由端）にはカムフ
ォロワー６８．６９が設けられている。

これらのカムレバー６０．６１を後述のソレノイド８０
により作動体５８の軸芯回りに回動させることで、個々
のカムフォロワー６８．６９はそれぞれに対応する第二
カム２４．２５の斜面２６゜２７に対して交互に接触可
能となる。また各カムレバー６０．６１のボス部６２，
６３には、第１図〜第３図の上方向に延びるアーム部７
０が一体に形成されている。これらのアーム部７０は、
前記ハウジング１０の開口上面を覆っているプレート１
２の開口部を貫通して、このプレート１２の上方に突出
している（第２図及び第４図参照）。

前記プレート１２の上面には支持プレート７４が、二個
のスペーサ７６とボルト７８との組合せにより、両プレ
ート１２．７４の相互間に所定のスペースを確保した状
態で固定されている。この支持プレート７４の上面には
、アクチュエータとして用いたロータリータイプのソレ
ノイド８０か設けられている。第２図及び第３図で示さ
れているように、ソレノイド８０の軸８２は支持プレー
ト７４の孔を貫通して前記プレート１２と支持プレート
７４との間に位置している。そしてこの軸８２には、回
動部材８４のほぼ中間部か止めねし８６によって固定さ
れている（第２図〜第４図参照）。したがってこの回動
部材８４は、ソレノイド８０のオン・オフ制御に伴う軸
８２の駆動に連動して、この軸８２の軸芯回りに回動す
る。

前記回動部材８４の両端部には、ロール形状の結合具８
８がそれぞれの軸芯に沿った方向への移動及び軸芯回り
の回動可能に組付けられている。

これらの結合具８８に対しその軸芯と直交して形成され
ている貫通孔には、前記カムレバー６０゜６１のアーム
部７０に固定されている結合バー７２が、その軸線に沿
ってスライド自在に挿通されている。したがって回動部
材８４がソレノイド８０の制御によって回動すると、前
記結合具８８及び結合バー７２を通じて前記カムレバー
６０，６１が支持軸５６の軸芯回りに回動操作されるこ
ととなる。また回動部材８４は、前記上面プレート１２
に固定された一対のストッパー８５に当たってその回動
量が規制されるようになっている。

なお前記結合具８８と結合バー７２との連結構造により
、前記支持軸５６の軸線に沿った方向への各カムレバー
６０．６１のスライドが許容される。

前記ハウジングＩＯにはミシンのチドリ振り用の駆動軸
９０が回転可能に支持されていて、その軸上の一部には
レバー９２の基端が固定されている。第５図から明らか
なようにレバー９２の先端部には長孔９６が形成されて
いて、ここには先端にローラ１００を有する調整ボルト
９８が長孔９６の範囲て位置調整可能に締め付けられて
いる。

ローラ１００はすでに説明したように、前記出力軸３０
に固定されているジヨイント部材４２の溝４３内に係合
している。

ここで前記調整ボルト９８を前述したように位置調整す
ることで、出力軸３０と連動軸９０との間のレバー比か
変更され、この出力軸９ｏの回動量が調整される。

次に前記第一カム１６．１７のカム溝２２，２３の形状
及び第二カム２４．２５ａの関連に基つく機能を、前記
ソレノイド８０の切換え制御き共に説明する。

まず第６図（Ａ）（Ｂ）に第一カム１６．１７か、第１
図及び第２図の正面から見て左右に展開された状態で示
されている。この図面から明らかなように両筒−カム１
６．１７のカム溝２２．２３は、相互に同径の外溝と内
湾とから構成されている。

ただし第６図（Ａ）に示されているカム１６のカム溝２
２については、その内溝か回転角３６ｏ０の範囲で連続
しており、外溝は３５００〜１００’の範囲で内湾に連
通している。これに対し第６図（Ｂ）に示されているカ
ム１７のカム溝２３については、その外溝か回転角３６
０°の範囲で連続しており、内湾は３５００〜１００’
の範囲で外溝に連通してぃる。

すなわち一方のカム１６の外溝に前記駆動レバー３６の
カムフォロワー４０が係合しているとき、このカムフォ
ロワー４０は前記主軸１４の回転に伴い３５０°〜１０
０°の間で内溝に移動し、これによって駆動レバー３６
か出力軸３０と共にその軸芯回りに回動する。また他方
のカム１７の内溝にカムフォロワー４１か係合している
とき、このカムフォロワー４１は出力軸３０の同じ回転
角（３５０°〜１００°）の間で外溝に移動し、これに
よって駆動レバー３６が出力軸３０と共に逆方向へ回動
する。

なお両カム溝２２．２３の一方から他方へ前記カムフォ
ロワー４０．４１の係合を移すタイミングは、１００°
〜３３０°の範囲で可能であるか、この実施例では２８
０°〜３３０°の間を利用している。

これに伴い第二カム２４．２５の斜面２６．２７も２８
０°〜３３０°の範囲で形成されている。このことは、
第一カム１６．１７のカム溝２２．２３と、第二カム２
４．２５の斜面２６．２７との関連をそれぞれの回転方
向の展開図によって表した第７図からも明らかである。

第８図及び第９図に刺繍ミシンのヘットかそれぞれ断面
図で示されている。これらの図面によりチドリ振りのた
めの構成を簡単に説明すると、前記主軸１４及び連動軸
９０はミシンヘットを貫通した状態で配置されており、
この連動軸９０の軸上には連動レバー１０４が固定され
ている。連動軸９０の往復回動に基づく連動レバー１０
４の回動は、昇降軸１０６の上下動作に変換される。ま
たこの昇降軸１０６の上下動作は、針棒１２２と同軸上
に配置されたブッシュ１２０外周の連動環１０８に伝達
される。なおこの連動環１０８は、その外周に組付けら
れている昇降リング１１０と共にブツシュ１２０に沿っ
て上下動作する。

前記ブツシュ１２０の外周の一部には、ガイドレバー１
１４がねじ１１８を支点として回動可能に取付けられて
いる。このガイドレバー１１４の先端（下端）には、紐
状の刺繍材（図示しない）を前記針棒１１２下端に装着
された縫い針１２４の下へ適正に案内するカイｌ”　１
１６か設けられている。さらにカイトレバー１１４と前
記昇降リンク１１０とはリンク１１２によって結合され
ている。

前記構成においてミシンの主軸１４か回転すると、前記
第一カム１６．１７及び第二カム２４゜２５が共に同方
向に連続回転する。またこの主軸１４の回転が、前記針
棒１２２の上下動作及び縫製に必要なその他の機構を作
動させるのは周知のとおりである。そして、いま前記ソ
レノイド８０はオフの状態にあり、前記駆動レバー３６
、作動体５８及び各カムレバー６０．６１などの部材は
それぞれ第１図〜第５図に示されている状態にあるもの
とする。

このときの前記駆動レバー３６は、そのカムフォロワー
４１か第６図（Ｂ）に示されている第一カム１７のカム
溝２３（外溝）に係合した状態にある。そこで第６図（
Ａ）（Ｂ）及び第７図に示されている回転角　１１０°
のタイミングで前記ソレノイド８０かオンに切換えられ
ると、ソレノイド８０の軸８２が前記回動部材８４と共
に第４図の状態から反時計回り方向へ回動する。これに
より各カムレバー６０．６１が支持軸５６の軸芯回りに
互いに逆方向へ回動する。この結果、それまで第３図の
実線位置にあったカムレバー６０は仮想線位置へ回動し
、これとは逆にそれまで第３図の仮想線位置にあったカ
ムレバー６１は実線位置へ回動する。

さて、第一カム１６．１７及び第二カム２４゜２５の回
転が進むと、第６図（Ａ）（Ｂ）及び第７図の２８０°
〜３３０°の間でカムレバー６０のカムフォロワー６８
が第二カム２４の斜面２６に沿って押される。これに伴
い前記作動体５８を通じて駆動レバー３６が、出力軸３
０の軸線に沿って例えば第２図の左方向へスライド操作
される。したがって駆動レバー３６は、そのカムフォロ
ワー４０が第６図（Ａ）に示されている第一カム１６の
カム溝２２（外溝）に係合した状態となる。この後はす
でに説明したように、３５０°〜１００’の間において
カムフォロワー４０がカム溝２２の外溝がら内溝に移り
、駆動レバー３６が出力軸３ｏと共に回動する。なおり
ムフォロワ−４０がカム溝２２の内溝に移った状態では
、この第一カム１６の回転にかかわらず駆動レバー３６
は回動しない。

第６図（Ａ）（Ｂ）及び第７図に示されている回転角３
３００のタイミングで前記ソレノイド８０かオフに切換
えられると、前記回動部材８４は図面に示されている元
の状態に回動する。これにより各カムレバー６０．６１
も支持軸５６の軸芯回りに元の位置へ回動する。すなわ
ち一方のカムレバー６０は第３図の実線位置に、他方の
カムレバー６１は仮想線位置にそれぞれ回動する。した
がって２８０°〜３３０°の間でカムレバー６１のカム
フォロワー６９が第二カム２５の斜面２７に沿って押さ
れる。

これに伴い前記駆動レバー３６が出力軸３０の軸線に沿
って、例えば第２図の右方向へスライド操作され、駆動
レバー３６はそのカムフォロワー４１が第６図（Ｂ）で
示されている第一カム１７のカム溝２３（内溝）に係合
した状態となる。この後は３５０°〜１００°の間にお
いてカムフォロワー４１がカム溝２３の内溝から外溝に
移り、駆動レバー３６が出力軸３０と共に前記の場合と
は逆方向へ回動する。なおりムフォロワ−４１かカム溝
２３の外溝に移った状態では、この第一カム１７の回転
にかかわらず駆動レバー３６は回動しない。

前記駆動レバー３６の回動に基づく出力軸３０の軸芯回
りの回動は、前記ジヨイント部材４２及びレバー９２を
通じて連動軸９０に伝えられる。

さて前記連動軸９０の回動は、第８図及び第９図に示さ
れている連動レバー１０４を通じて昇降軸１０６を上下
動作させる。これに連動する前記連動環１０８及び昇降
リング１１０の上下動作により、前記ガイドレバー１１
４がねじ１１８を支点として回動（チドリ振り）する。

ガイドレバー１１４の回動は、前記針棒１２２の上下動
作に対して所定のタイミングで行われ、もって前記ガイ
ド１１６で案内される刺繍材は縫い針１２４の動作に対
し、例えば−縫い毎に振られることとなる。これにより
刺繍材はチドリ縫いによって布地に縫い着けられる。

また前記駆動レバー３６のスライド操作は、前記ソレノ
イド８０の切換えに基づく第二カム２４゜２５の作用に
よって確実に制御される。したがってこの駆動レバー３
６がスライド時の反動で戻るような事態はほとんど生じ
ないか、必要であれば前記作動体５８とハウジングｌＯ
の上面プレート１２との間に板ばね等の摺動抵抗部材を
設けてもよい。

〔発明の効果〕

このように本発明は、入力軸と共に回転する第二カムの
作用に基づいて駆動レバーをスライド動作させ、このス
ライド方向を切換える制御のみをアクチュエータで行っ
ているため、このアクチュエータの力が小さくて済み、
かつ駆動レバーをスライドさせるときの衝撃力も軽減で
き、また駆動レバーを正規の位置へ確実にスライドさせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はミシン駆動変
換機構の主要部材を表した外観斜視図、第２図は同じく
駆動変換機構の正断面図、第３図側断面図、第４図は一
部破断の平面図、第５図は平断面図、第６図（Ａ）（Ｂ
）は一対の第一カムを左右に展開したそれぞれの平面図
、第７図は第一カム及び第二カムのそれぞれのカム形状
とその関連を回転方向に展開して表した説明図、第８図
はミシンヘットの側断面図、第９図は同しくミシンヘッ
ドの正断面図である。 １４・・・入力軸（ミシン主軸） １６、１７・・・第一カム ２２、２３・・・カム溝 ２４、２５・・・第二カム ３０・・・出力軸 ３６・・・駆動レバー ５８・・・作動体 ６０、６１・・・カムレバー ８０・・・ソレノイド 出願人　東海工業ミシン株式会社 代理人　　弁理士　岡　１）英　彦（外３名）第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方向に連続回転する入力軸と、この入力軸と共に回転
   可能で、かつ相対向する面にカム溝を備えた一対の第一
   カムと、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、この
   出力軸に対して軸線に沿った方向のスライドのみ可能に
   支持された駆動レバーと、この駆動レバーの自由端に設
   けられ、駆動レバーを出力軸の軸線に沿ってスライドさ
   せることで、いずれか一方の第一カムのカム溝に対して
   選択的に係合するカムフォロワーとを備え、回転してい
   る第一カムのカム溝に対して前記カムフォロワーを交互
   に係合させることで、駆動レバーが出力軸と共にその軸
   芯回りに往復回動する構成の駆動力変換機構において、 前記入力軸の軸上でこの入力軸と共に回転するように設
   けられた一対の第二カムと、 前記駆動レバーをそのスライド方向へ移動させる作動体
   と、 この作動体に対して回動可能に取付けられ、かつそれぞ
   れに対応する前記第二カムの作用を受けて作動体を出力
   軸の軸線に沿った方向へ交互に移動させる一対のカムレ
   バーと、 両カムレバーを前記第二カムの作用を受ける位置、ある
   いは第二カムの作用を受けない位置へ交互に回動させる
   アクチュエータと、 を備えたミシンの駆動力変換機構。