JPS6246745B2 - - Google Patents

Description

加するねじり部材１４，１６ 駆動部材の回転を制御する、往復可能に作動す
るエスケープメント装置２４，２６，２８，３
０，３２，３７と、 一端がエスケープメント装置と作動の関係で接
続された二端トグルリンク仕掛であつて、原位置
でたわみ得る二端間屈曲自在ひざ型継手４４と、
トグルリンク仕掛の他端に恒常的往復駆動力を供
給する装置３８，４０と、ひざ型継手がロツクさ
れていると駆動力が伝達されてエスケープメント
装置をトリガしまたひざ型継手がロツクされてい
なければ駆動力がひざ型継手を屈曲させるように
ひざ型継手を選択的にロツクする電気機械装置４
８，５０，５２とを有する二端トグルリンク仕掛
３６ とを有し、駆動部材が、外部源からの電気信号の
制御下で、駆動トルク源からねじり部材をへてく
る動力によつて選択的に回転するようにされた変
換装置。

３ 特許請求の範囲第２項に記載の、往復運動を
回転運動に供給する変換装置において、ひざ型継
手を選択的にロツクする装置は電機子５０と選択
的に付勢可能なコイル５２とを含有し、電機子は
コイルが付勢されていなければコイルに対して可
動でありまたコイルが付勢されて電機子がコイル
に接触していればコイルに対して不動であり、電
機子およびコイルのいずれか一方はトグルひざ型
継手４４に対して不動に装架されまた他方はトグ
ルひざ型継手に接続されており、これによつて、
コイルが付勢されて電機子がコイルに接触すると
トグルリンク仕掛のひざ型継手は屈曲を抑止され
るようになつている変換装置。

４ 特許請求の範囲第２項に記載の、往復運動を
回転運動に供給する変換装置において、駆動部材
は歯車２２であり、ねじり部材はコイルばね１４
であり、駆動トルク源は駆動軸を有するトルク電
動機１０であり、コイルばねの一端は電動機軸１
２にまた多端は歯車に接続され、またエスケープ
メント装置は歯車２２，１６に接続されていて、
エスケープメント装置がトグルリンク仕掛によつ
てトリガされると必ず歯車を回転させる、変換装
置。

【発明の詳細な説明】

本発明は低出力デジタル信号の制御下で高速応
答、間欠的回転運動を選択的に生成する機構に関
し、特にミシン内で材料を処理するのに応用され
た該機構に関する。ミシンを通過する際に布材料
を自動的に案内する技術分野には多数の先行技術
装置がある。これら装置の大部分は、慣性の問題
のために、今日の高速ミシンに整合することはま
つたく不可能である。布材料用の実際の処理装置
は極めて大きな加速および減速が可能でなければ
ならず、従つて比較的小さな質量を持たねばなら
ない。いくつかの先行技術の案内装置において
は、ミシン針の前方に回転可能案内装置が用いら
れている。例えば、米国特許第4019447号（ブレ
シング等）および米国特許第3650229号（ロビ
ン）を参照されたい。ロビンの装置においては、
案内装置が針と共に上下に往復する。案内装置が
比較的重いので、案内装置の加速および減速には
大きな力または比較的小さな縫製速度が必要とさ
れることが理解され得る。ブレシング等の特許に
記載の装置はこのような往復運動を用いず、代り
に小質量案内車輪を用いる。しかし不幸なことに
この装置は、針が下方または上のいずれかにある
とき、布が選択的に処理され得るという特徴を有
していない。布の処理は針の位置に関係なく行わ
れる。

往復運動と同期して何らかの回転運動が行わ
れ、しかも低出力デジタル電気信号の制御下で選
択可能な間隔で行われることが所望されるときに
は、他の自動化衣服製造装置にも同様の問題が生
ずる。在来は、比較的高出力の回転装置にこのよ
うな高速応答の制御を提供し得る先行技術装置は
存在していなかつた。

先行技術の材料処理装置や、間欠的高出力高速
応答回転運動をデジタル的に制御する他の試みの
欠点は、回転可能に装架された小質量駆動部材
と、駆動トルク源と、駆動部材をトルク源に相互
接続することによつて駆動部材を回転させるねじ
り部材と、駆動部材の回転を制御する往復作動エ
スケープメント装置と、往復駆動力源とエスケー
プメント装置との間に接続された二端トグルリン
ク仕掛とを含有する本発明によつて克服される。
トグルリンク仕掛はその２つの端の間で通常屈曲
可能のひざ型継手を有し、また電気機械機構が備
えられていて、デジタルまたはアナログの電気信
号の制御下でひざ型継手を選択的にロツクし、エ
スケープメント装置をトリガするように往復駆動
力を伝達させ、それによつて駆動トルク源がねじ
り部材を通じて駆動部材を間欠的に回転させるよ
うになつている。

１つの実施例においては、トグルリンク仕掛け
のひざ型継手をロツクする装置は付勢可能なコイ
ルと電機子とを含み、電機子は、コイルが付勢さ
れていなければコイルに対して可動であり、また
コイルがデジタル信号の印加によつて付勢されて
電機子がコイルと接触するとコイルに対して不動
となる。電機子またはコイルのいずれかはトグル
リンク仕掛けのひざ型継手に対して不動に装架さ
れ、電機子またはコイルの他端はひざ型継手に軸
動可能に接続されている。コイルが付勢される
と、電機子は不動に保たれ、それによつてトグル
リンク仕掛をロツクしてそれが外側に屈曲するの
を抑止する。トグルリンク仕掛の一端に印加され
る往復力はリンク仕掛をへてその他端に伝達され
て、エスケープメント装置をトリガする。

駆動部材は通常は小質量の歯車車輪であり、ね
じり部材はねじり棒あるいはコイルばねのいずれ
かである。駆動トルク源は、ねじりばねを通じて
駆動部材に接続された駆動軸を有するトルク電動
機であるのが好ましい。エスケープメント装置
は、例えば、トグルリンク仕掛によつて選択的に
往復運動を与えられるてこの一端上の歯止めと係
合する突出歯を有する時計型エスケープ車輪でよ
い。この型のエスケープメント装置は時計駆動装
置で一般的のものである。

従つて本発明の目的は、デジタル信号の直接制
御下で高速応答高出力回転運動を選択的に発生す
る機構を提供することである。

本発明の他の目的は、配置されている質量の慣
性がデジタル制御に反映されることなく、低出力
デジタル信号を高速応答位置設定力に変換するこ
とである。

本発明の他の目的は、回転運動を往復運動の関
数として選択的に制御するのに制御動力をほとん
ど必要としない機構を提供することである。

本発明の他の目的は、低出力デジタル信号の制
御下で往復ミシン針と同期関係で材料をミシンを
通して案内する高速応答Ｘ−Ｙ力を提供すること
である。

以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照し
て説明する。

とくに第１図を参照して説明すると、トルク源
としての出力シヤフト１２付トルク電動機１０が
ねじり部材であるコイルばね１４の一端に接続さ
れ、コイルばねの他端が駆動歯車１６に接続され
ている。駆動歯車１６は軸１２の端部のまわりに
自由回転可能に装架することも別個な自由回転体
として装架することもできる。いずれの場合に
も、矢印１８により示される方向の軸１２回転が
ばね１４を巻く。ばね１４が巻かれると、ばねは
駆動歯車１６にトルクを伝達し、同方向に回転さ
せる。駆動歯車１６は、同歯車１６と噛合してい
るスプロケツト２２を通じて出力軸２０に接続さ
れる。

出力軸２０にはエスケープメント車輪２４が装
架され、この車輪は周上に離隔されて突出する複
数個の歯２６を有する。これらの歯はてこ３０の
一端に装架された一対の歯止め２８に噛合する。
てこ３０はてこ３０の他端３４および歯止め２８
間位置の転心３２において回転可能に装架され
る。てこ３０はコイルばね３７により偏位され、
第１図の右側歯止めがエスケープメント車輪２４
上の歯２６に噛合するように、時計方向に回転す
る。しかし、てこ３０が反時計方向に回転させら
れるときには、右側歯止め２８は噛合していた歯
２６からはずれ、左側歯止めが歯の一個に噛合す
る前に半歯間距離に対応する分だけエスケープメ
ント車輪２４が時計方向に回転する。

てこ３０の一端３４には二端トグルリンク仕掛
３６の一端が接続される。トグルリンク仕掛の他
端は、ミシン４２（第２図）のクランク軸４０と
共に回転する偏心カムの突出部３８に付随してト
グルリンク仕掛の長さ方向に往復運動するように
接続されている。トグルリンク仕掛３６はその両
端の中間に屈曲自在の膝型継手４４を有する。膝
型継手４４はコイルスプリング４６により偏位さ
れ、カム３８からの往復運動駆動力によりトグル
リンク仕掛の両端が押圧されるときに屈曲する。
膝型継手４４は継手４８により電機子板５０に接
続される。

電機子板５０に対向してソレノイドコイル５２
を配置して、ひざ型継ぎ手を選択的にロツクする
電気機械装置を構成する。コイル５２が作動さ
れ、これに電機子板５０が接触させられると、板
はコイル５２に磁気的に吸引され固定される。
（第１Ａ図参照）。これによつて、トグルリンク仕
掛がもはや屈曲しないように膝型継手４４が固定
される。この場合、カム３８によつて加えられる
往復運動力はトグルリンク仕掛を通じててこの端
３４に伝達され、てこを反時計方向に回転させる
ことにより、エスケープ車輪２４を時計方向に回
転させる。もちろんエスケープ車輪２４の回転は
出力軸２０を、一対の歯２６間の間隔の二分の一
に対応する間隔だけ、回転させる。

デジタル式またはアナログ式の比較的低出力の
電気信号をコイル５２に与えることによつて、出
力軸２０に負わされた負荷の慣性をトグルリンク
仕掛制御用の回路および機構にほとんどあるいは
全く返還することなく、高出力の往復運動力が選
択的に回転推進力に供給されることを予解された
い。

コイルばね１４の目的は、これを持つことによ
つてトグル膝型継手がロツクされたとき、ほとん
ど瞬間的な応答を可能にすることである。駆動歯
車１６、歯車２２、およびエスケープメント車輪
２４などのすべての素子は、たとえばトルク電動
機１０に比較して比較的小さな質量を有する。コ
イルばね１４はかくしてこれらの駆動装置列の重
い素子からこれらの比較的小質量の素子を弧立さ
せることにより、慣性に係る問題を最小限にす
る。

出力軸２０はミシン針の下の繊維を針の上下運
動に同期して引くためのミシン４２送りドツグの
駆動などに使用することができる。しかし本発明
のもつと重要な応用は、運動伝達装置を用いて針
手前の案内装置車輪を駆動して、繊維材料が縫製
される際にその材料を定位置に位置づけることで
ある。そのような案内装置車輪およびそれを作動
させる自動制御システムは本出願人の米国特許第
4019447号に詳述されている。しかし本明細書で
すでに述べたように、前記特許に述べられた発明
はミシン針の上下運動に同期的に作動することが
できない。したがつて案内装置は針が繊維材料中
に挿入されていてもまたは材料から引き上げられ
ていても無関係に作動し、この限界が繊維材料上
の縫取り線その他の線に沿つて縫製することにお
ける縫製システムの精度を減少させていた。

本発明の目的を遂行するための第１図に例示の
実施例の設計変更をとくに第３図を参照して説明
する。第１図の実施例に関して上に述べたと同じ
素子は、対応する同番号にプライムおよび二重プ
ライムを付して示す。要するに第１図に示したシ
ステムを二重にして、二本の出力駆動軸２０′，
２０″が得られている。電動機１０′からのトルク
はスプロケツト歯車２２′によつて別々の出力駆
動軸２０′，２０″上にそれぞれ装架された二個の
駆動歯車１６′，１６″に与えられる。トグルリン
ク仕掛３６′，３６″の端は、それぞれ一端が回転
可能に装架された、かつ別々のばね５６′，，５
６″によりカム突出部分３８′，３８″に抗して偏
位されたてこ５４′，５４″により、往復運動させ
られる。てこ３０′，３０″と反対側のトグルリン
ク仕掛３６′，３６″端部はそれぞれてこ５４′，
５４″に回転可能に装架される。カム突出部３
８′，３８″が回転すると、てこ５４，５４″は前
後に往復運動し、トグルリンク仕掛３６′，３
６″に往復駆動力を伝達することは明らかであろ
う。駆動部材としての出力駆動軸２０′，２０″の
回転の制御は第１図に例示の実施例に関して述べ
たものとほぼ同一であるので、再びここでそれに
ついて述べることはしない。

出力軸２０′，２０″は差動歯車装置箱５８の入
力軸として使われる。差動歯車装置箱５８は、軸
２０′，２０″の回転入力の差に比例した速さで、
かつ、差できまる方向に、回転する出力軸６０を
有する。したがつて軸２０″が静止され、軸２
０′が回転可能であると、差動歯車装置箱の出力
軸６０はある方向、たとえば時計方向、に回転す
る。しかるに軸２０′が静止され、軸２０″が回転
可能であると、軸６０は反対方向に回転する。両
軸２０′，２０″が同じ速度で回転されるときは、
あるいは両軸が静止されているときは、軸６０は
静止する。

案内装置車輪６２は軸６０の端部に装架され
る。この案内装置車輪は本出願人の米国特許第
4019447号に開示されている型式のものである。
電気機械装置を構成するソレノイド５２′，５
２″の作動は回路６４により制御される。この回
路には、前記特許に述べられている方法により繊
維材料の縫取線を追跡するためにミシン針の直前
かつ側部に装架された光感知器６６から、信号が
供給される。制御回路６４の詳細および光感知器
６６の配置法とその使用法は当業者には公知のこ
とであり、また本出願人の上記特許にも述べられ
ているので、ここでは再び述べない。

繊維材料の縫取線が光感知器６６の視野外に移
動するときは光感知器は制御回路６４に適当な電
気信号を送り、ソレノイド５２′を作動させて出
力軸２０′が差動歯車装置５８に回転入力を与え
るようにさせる。したがつて、差動歯車装置の出
力軸６０は、縫取線がサーボ機構的に再び光感知
器６６直下に戻るまで、光感知器の直下に縫製材
料を引き戻す方向に案内装置車輪６２を回転させ
る。案内装置車輪６２はミシンの繊維送り方向と
同方向を向いた軸のまわりに回転することを了解
されたい。繊維材料が遠方まで拡がりすぎていて
光感知器６６を完全に遮蔽してしまう場合にはソ
レノイド５２″が、回路６４を通じて遂行される
上述の過程により作動され、光感知器６６が上述
のときと同様に案内装置車輪６２を反対方向に回
転させ、光感知器６６下の繊維材料を所定の位置
に戻す。

第３図に示したサーボシステムは本出願人の米
国特許第4019447号に述べられたものと作動面で
類似している。しかし案内装置車輪６２は一定方
向に、かつ、カム突出部３８′，３８″の回転に同
期して増分的に回転し、カム突出部はミシン針の
往復運動に同期して作動することを了解された
い。このように、一実施例においては針が繊維を
貫通しているときだけ案内装置車輪が回転し、別
の実施例においては針が繊維製品材料を貫通して
いないときだけ案内装置車輪が回転するように設
計することが可能である。回転の時間的同調は単
にカム突出部３８′，３８″のミシン駆動軸上の回
転位置調整によつて決定される。

第１図および第３図に示した運動伝達装置は自
動化衣料工業に広範に適用できる。また、回転性
案内装置を例示したが、米国特許第3385244号
（ラムゼー他）または3742879号（シエーフアー
他）に開示されているようないろいろのＸ−Ｙ位
置設定装置の型であつてもよい。この場合は、本
発明の装置をＸ−Ｙ位置設定電動機で置換するだ
けである。設定枠の大きな慣性がＸ−Ｙ制御回路
およびＸ−Ｙ制御機構に反映されないので、その
ような置換によつてはるかに高速かつ低出力の制
御装置により、衣料工業装置を作動させることが
可能となる。

また、本発明はミシン針の下の繊維材料の案内
には全く限定されない。本装置は自動製造機一搬
におけるいろいろな案内機構として用いられるこ
と、またそのような機構を用いた製品材料の移送
装置に動力を与えること、および材料加工に用い
ることは容易である。

ここに用いた用語および表現は説明のために用
いられたものであり、限定のためではない。ま
た、該用語および表現の使用にあたつて、例示
し、説明した特徴またはその部分の等価物を除外
する意図はない。本発明の特許請求の範囲内で
種々の設計変更が可能であることを了解された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による運動変換装置の概略図、
第１Ａ図は本発明の装置に係る二端トグルリンク
仕掛の動作を示す図、第２図は本発明の装置が合
体されるべきミシンの概略図、第３図は本発明の
運動変換装置が第２図に示したミシンと共に用い
られているのみを示す概略図である。 駆動トルク源……１０、ねじり部材……１４、
駆動歯車……１６、エスケープメント装置……２
４、二端トグルリンク仕掛……３６。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 往復作動素子を有する型の自動化機械内の材
   料案内装置において、 回転可能に装架された小質量駆動部材５８，６
   ０，２０′，２０″と、 駆動トルク源１０′，１２′，２２′，１６′，１
   ６″と、 駆動部材にトルクが印加されるように、該駆動
   トルク源を駆動部材に相互接続させるねじり部材
   １４′，１４″と、 駆動部材の回転を制御する往復可能に作動され
   るエスケープメント装置２４′，２４″，３０′，
   ３０″と、 一端がエスケープメント装置と作動の関係で接
   続された二端トグルリンク仕掛であつて、往復作
   動素子３８′，３８″，５４′，５４″によつて往復
   運動を与えられるように往復作動素子に一端が接
   続されている、原位置でたわみ得る二端間屈曲自
   在ひざ型継手と、リンク仕掛の両端に作動素子に
   よつて往復運動を与えまたエスケープメント装置
   がひざ型継手がロツクされているときのみリンク
   仕掛の往復毎にトリガされるように、ひざ型継手
   を選択的にロツクする電気機械装置５０′，５
   ０″，５２′，５２″とを有し、これにより駆動部
   材がトルク源によつて作動素子の往復に同期して
   選択的に回転される、二端トグルリンク仕掛３
   ６′，３６″と、 駆動部材の回転によつて駆動されまたそれによ
   つて材料を移動させるように駆動部材に接続され
   た可動材料案内器６２と、 予定位置に対する材料の位置を検知しかつ予定
   位置からの材料のずれを表現する制御信号を発生
   する感知器６６と、 感知器の制御信号が供給され該制御信号に応答
   してひざ型継手ロツク用電気機械装置を付勢し、
   案内器が動いて材料を予定位置に再配置するよう
   にするサーボ制御装置６４と、 とを含有する材料案内装置。 ２ 往復運動によつて間欠的回転運動を駆動部材
   ２０，２２に選択的に供給する変換装置におい
   て、 駆動トルク源１０，１２と、 駆動部材をトルク源に相互接続することによつ
   て該駆動部材の回転方向にトルクを駆動部材に印