本发明总体上涉及一种缝纫机，尤其涉及这样一种缝纫机，它带有用于夹紧待处理的布并被引导在预定方向上移动的布夹紧结构。

常规缝纫机上的布夹紧结构夹紧待处理的布前后或左右移动，或围绕着一个旋转轴转动使得待处理的布移动到预定位置，并由此被缝纫。这种类型的缝纫机需要一个用于引导布夹紧结构的部件以便该结构可以前后或左右移动，或旋转。例如，日本专利JP10-273872A公开了一种包括驱动环的缝纫机，用于夹紧待处理的布(例如帽子)的布夹紧结构安装在该环上。这种驱动环可绕着一个在前后方向上延伸的旋转轴转动。该驱动环由位于筒型底板下面的导向轴引导。在这种缝纫机里，驱动环沿着导向轴前后移动从而使得待处理的布前后移动。
然而，在前述的缝纫机中，安装在驱动环上用于引导布夹紧结构的导向轴放置在筒型底板外部。因此，筒型底板外部需要一个放置引导杆的空间。该空间增加了缝纫机的体积。而且，由于导向轴是单独放置在筒型底板外部，增加了缝纫机的部件数目。这就使缝纫机的结构复杂化，并且不利于产品成本。

因此，本发明的一个目的在于提供一种缝纫机，通过使用于引导布夹紧结构的构造更紧凑来减小缝纫机的尺寸，使得该结构在预定方向上移动并且使用于引导该布夹紧结构的构造简化。
本发明提供了一种缝纫机，该缝纫机包含一个在预定方向上延伸的筒型底板，该筒型底板可以容纳一个摆梭和一个驱动摆梭的梭轴；一个用于夹紧待处理的布的布夹紧结构，其特征在于用于支撑布夹紧结构的移动构件和一个用于驱动移动构件在预定方向上移动的移动构件驱动单元，该移动构件被梭轴引导以便在预定方向移动。
在这样构造的缝纫机里，待处理的布与支撑在移动构件上的布夹紧结构相连。在缝纫过程中，当移动构件被移动构件驱动单元在预定方向上驱动时，移动构件在预定方向移动，并且同时被安装在筒型底板里的梭轴引导。随着移动构件的移动，夹在布夹紧结构上的待处理的布也在预定方向上移动。这样一来，用于引导布夹紧结构使得该结构在预定方向上移动的部件就缩小了。
在优选的方式中，布夹紧结构沿枢轴方向安装在移动构件上。在这种情况下，缝纫机优选还包含一个用于限制移动构件相对于梭轴的旋转的旋转限制构件。而且，该旋转限制构件优先安装在筒型底板的外部或内部。
除此之外，优选的缝纫机还包含一个柱形部分，筒型底板从该部分水平地延伸。在这种结构里，筒型底板用于缝纫圆筒形的待处理的布并形成一个含有内部空隙的圆筒形状。
附图简述参照相应的附图，通过下面对实施例的描述，将会使本发明的其它目的、特点和优点变得清楚，在附图中：图1是根据本发明的一个实施例的刺绣机的侧视图；图2是刺绣机的侧视图，示出了其内部结构；图3是刺绣机的筒型底板内部结构的侧视图；图4是筒型底板内部结构的平面图；图5是图3沿线5-5的剖面图；图6是图3沿线5-5的剖面图；图7类似于图3，示出了根据本发明另一实施例的刺绣机；和图8是图7沿线8-8的剖面图。

参照附图1-5对本发明的实施例进行描述。在该实施例中，本发明被应用到家用刺绣机上，该刺绣机能在形成衣袖的圆筒形或环形待处理的布上缝纫多种刺绣图案。在下面的描述中，使用者在左侧面对着刺绣机，如图1所示。因此，正如在图1中看到的那样，刺绣机的左手部分在整个说明书中被视为前侧。
参照附图1和2，刺绣机M包含一个水平底座1；一个从底座1后端伸出的柱形部分2；一个从柱形部分2水平向前伸出的筒型底板3；一个由柱形部分2的上端支撑的臂4，使得臂可以在如图2中实线所示的臂水平地向前伸出的缝纫位置和如图2中虚线所示的臂向上后退的后退位置之间变换；以及一个位于臂4前端的头部5。
使用者将圆筒形的待处理的布放在布夹紧结构67上，该结构在开始缝纫前将被安装到筒型底板3上。位于头部5的缝纫针40和穿线机构45等可能会干扰使用者放置待处理的布。为了使使用者可以容易地放置待处理的布，臂4从缝纫位置转到后退位置。在臂4位于后退位置时把待处理的布放置到布夹紧结构67上之后，再将臂转回到缝纫位置。在这种情况下，对待处理的布进行缝纫操作。
柱形部分2有一个主体结构10，其上设有一个缝纫机马达11和驱动力传送机构12的主要部件。传动机构12将马达11的驱动力传送给位于头部5的缝纫针40和面子纱张紧装置41等。传送机构12包含一个轴14，传送杆13和15，传送带16、17和18，齿轮19和20。由马达11产生的驱动力通过传送带16传送到传送杆13。传送到传送杆13的驱动力进一步通过齿轮19和20被传送到轴14。驱动力再通过传送带17传送到传送杆15并且再经传送带18传送给针40和面子纱张紧装置41等。此外，轴14上安装一个滑轮21。当轴14被手工转动时，总的驱动力通过滑轮21传送到针40使得针垂直地移动。上面提到的传送机构12的部件分布在轴14和传送杆13和15的轴向。
臂4包含一个臂结构30，该臂结构有一个与一对轴承3 1相连的后端使得该臂结构旋转式地滑动。臂4可以在如图2中实线所示的缝纫位置和如图2中虚线所示的后退位置之间旋转。一个盖在臂4上的臂盖32(参见图1)和一个沿水平方向向右伸出的突起33同时形成。液晶显示器(未示出)位于突起33的顶部。该液晶显示器包含一个位于其上侧的触摸面板。该触摸面板有多种操作键，如用于选择刺绣图案的图案选择键。突起33轻微地向前向下倾斜以便使用者可容易地操作触摸面板。
在头部5上有缝纫针40和由臂结构30支撑的能前后摆动的面子纱张紧装置41。而且，头部5包含一个夹紧针40的针夹42和一个用于引导针夹垂直移动的导向轴43。此外，头部5包含一个用于调整面子纱张力的线拉紧机构44，一个用于将面子纱穿过针40的针眼的穿线机构45和一个位于导向轴43下端并用于从上面按压待处理的布的压脚46。
面子纱张紧装置41有一个在纵向成形引导槽41a。连杆构件48连接到针夹42上，并且带有位于其上端的销48a。该连杆构件48通过销48a连接到旋转盘49上。因此，当马达11产生的驱动力由传送轴15通过传送带18传送到旋转盘时，旋转盘49被旋转。随着旋转盘49的旋转，连杆构件48垂直地移动使得针夹42和针40也垂直地移动并且同时被导向轴43引导。而且，面子纱张紧装置41与连杆构件48同步地前后摆动。
压脚46包含一个刀具(未示出)，用于切割面子纱。例如，当一种颜色的面子纱换为另一种颜色的面子纱时，后面将被描述的布夹紧结构67在驱动马达69的驱动下向后移动，同时在驱动马达79的驱动下旋转。结果，位于布夹紧结构67和针眼之间的针线被移动到刀具处并且在那里被刀具切割。
头部5安装有一个与线盒50相连的盒式托架51。线盒50内有一个作为线来源的线轴。当线盒50连接到盒式托架51上时，穿线机构45与线盒和盒式托架的连接同步运行，使得面子纱通过针40的针眼。而且，面子纱张紧装置41和线拉紧机构44的穿线与线盒和盒式托架的连接同步进行。
现在描述筒型底板3。筒型底板3包含一个由合成树脂制成的圆筒形盖子60，并在前后方向延伸，如图1-4所示。盖子60有一个形成于其前上部的切割孔60a。针板59安装在该切割孔60a上。筒型底板3封闭一个垂直梭61和一个梭轴62，该梭轴用于转动垂直梭的外侧梭61a。针板59安装在垂直梭61的上部。针板59有一个通孔，针40从该孔穿过。当针40通过针板59的通孔下降时，面子纱被外侧梭61a的尖端抓住使得面子纱和底纱缠在一起，由此在位于针板59上侧的待处理的布上形成线迹。
盘状垂直梭轴支撑结构63安装在前后方向延伸的梭轴62左侧。支撑结构63从平行于梭轴62的主体结构10处向前延伸。梭轴62可旋转地由分别位于结构63和主体结构10上的一对轴承64来支撑。由马达11产生的驱动力通过齿轮65和66从轴14传送到梭轴62，使得外侧梭61a被旋转。
用于夹紧待处理的布的布夹紧结构67安装在筒型底板3的前半部分以便被滑动，如图1和2所示。布夹紧结构67具有分别由一对布夹紧部分67a和67b形成的前后端。待处理的布被压布件(未示出)从上面对着布夹紧结构67按压使得布被保持在布夹紧部分67a和67b处。用于支撑布夹紧结构67的移动构件68安装在筒型底板3的后半部分使得其能够相对于筒型底板在前后方向移动。移动构件68具有分别由一对导向部分68a和68b形成的前后端，梭轴62穿过它们延伸。移动构件68在导向部分68a和68b处被引导以便能够相对于梭轴62在前后方向上移动。驱动马达69(作为移动构件驱动单元)用于驱动移动构件68在前后方向上移动。该驱动马达69包含一个脉冲马达并且被安装在主体结构10上以便被定位在缝纫机马达11上面。
由驱动马达69产生的驱动力通过两个齿轮70和71传送到传送带72，该带从结构63中部延伸到主体结构10。传送带72通过传送带连杆构件73连接到移动构件68上。传送带连杆构件73用螺钉连到移动构件68上。这样一来，驱动力从传送带72传送到移动构件68使得移动构件在前后方向上被驱动。
同时，移动构件68具有与其形成一体的突起74。突起74通过筒型底板3向下伸出。一个常见的由合成树脂制成的导轨状旋转限制构件75安装于底座1上侧以便能在前后方向延伸。突起74与旋转限制构件75啮合在一起，从而确保它能在前后方向上滑动而不能在左右方向上移动。结果，移动构件68相对于梭轴62的旋转受到旋转限制构件75的限制。为了使移动构件68可以在前后方向上顺利地移动，要求在移动构件和旋转限制构件75之间存在一定的间隙。然而，由于旋转限制构件75被设置在筒型底板3的外面，移动构件68的每个导向部分68a、68b和旋转限制构件75之间的距离就变大了。结果，由于前述间隙而造成的移动构件68的摇动可以被减弱并且可以阻止移动构件68相对于底座1过多地倾斜。
如图2和6所示，一个安装板部分76一体地安装在移动构件68的前端，一个环形驱动环77安装到安装板部分76上，使得相对于移动构件68围绕在前后方向上延伸的旋转轴枢转。驱动环77有一个前端，布夹紧结构67安装于该前端上以便与其成一整体。在驱动环77的外部边缘处形成一个环形槽77a。环形槽77a与安装在移动构件68的安装板部分76处的多个例如3个滚轮78啮合在一起。驱动环77相对于移动构件68旋转，同时被滚轮78引导。用于驱动驱动环77的电马达79包含一个脉冲马达。驱动马达79安装在安装板部分76的后面。两个齿轮95a和95b(参见图6)安装在驱动环77内部。齿轮96(参见图6)形成于驱动环77的内圆周处。由驱动马达79产生的驱动力通过齿轮95a、95b和96传送给驱动环77。
由驱动马达69驱动移动构件68的前后移动量是由先前的从记录介质诸如软碟或存储卡读出的刺绣数据决定的。由驱动马达79驱动驱动环77的旋转移动量也是由先前的从纪录介质诸如软碟或存储卡读出的刺绣数据的决定的。当移动构件68在前后方向上被驱动马达69以如上所述的预定移动量驱动时，由驱动环77进一步说是由移动构件68所支撑的布夹紧结构67也在前后方向上以预定的移动量移动。同样的，当驱动环77被驱动马达以如上所述的预定旋转移动量旋转时，安装在驱动环77上的布夹紧结构67也以预定的旋转移动量旋转。
刺绣机M按如下方式运行。首先，在缝纫前，当待处理的布被放在布夹紧结构67上时，臂4从如图2中实线所示的缝纫位置转到如图2中虚线所示的后退位置，使得使用者可以很容易地把待处理的布放置在布夹紧结构上。此后，当使用者将待处理的布放置在布夹紧结构上时，臂4转回到缝纫位置。
在上述条件下开始缝纫时，移动构件68在驱动马达69的驱动下，在前后方向移动预定的移动量，使得布夹紧结构67也在前后方向上移动。可选择地，驱动环77在驱动马达79的驱动下，以预定的旋转移动量使得布夹紧结构67旋转，由此在待处理的布上形成刺绣图案。在这种情况下，用于支撑布夹紧结构67的移动构件68在前后方向上移动，移动构件在引导部分68a和68b处被梭轴62在前后方向上引导，而移动构件相对于梭轴的旋转则受到旋转限制构件75的限制。
支撑布夹紧结构67的移动构件68被安装在筒型底板3内的梭轴62引导，以便在前后方向上移动。相应地，不需要在筒型底板3外部提供用于引导移动部件68的单独部件。这样一来，由于不需要放置这种引导构件的空间，可以使刺绣机M的尺寸减小。而且，也能减少刺绣机M的部件数目并且使用于引导移动构件68的部件的构造简化。因此，具有上述结构的刺绣机M在成本上具有优势。
即使移动构件68应当相对于梭轴62旋转，布夹紧结构67也将从预定位置移动。然而，由于在上述刺绣机M中的移动构件68相对于梭轴62的旋转受到旋转限制构件75的限制，所以待处理的布能够被可靠地夹紧在预定的缝纫位置。而且，由于旋转限制构件75安装在筒型底板3外部，介于移动构件68的每个引导部分68a、68b和旋转限制构件75之间的距离增加了。因此，由于移动构件和旋转限制构件75之间存在间隙而造成的移动构件68的摆动可以被减小，并且可以阻止移动构件相对于底座1过度地倾斜。
现在描述几种改进的实施例。首先，用于限制移动构件68相对于梭轴62旋转的旋转限制构件可以放置在筒型底板内部。例如，如图7和8所示的另一实施例，由合成树脂制成的滑动构件90安装在位于筒型底板内部的移动构件68上，从而和用于支撑结构63的梭轴下端啮合并在相对于该构件的前后方向上滑动。结果，移动构件68在前后方向上被梭轴62引导，并且移动构件68相对于梭轴62的旋转受到结构63的限制。相应地，上述结构中梭轴支撑结构63作为旋转限制构件。
此外，用于在前后方向上引导移动构件68的引导构件可以安装在筒型底板3的内部，以便和梭轴62分开。引导构件可以是轴形的诸如梭轴62或轨道状的，并且移动构件68的一部分可以与轨道状的引导构件啮合在一起以便在前后方向上相对移动。因此，引导构件可以做成多种形状。另外，与梭轴62分开的上述轴可以作为驱动轴，用于驱动安装在筒型底板3内的另一种构件诸如线切割机构、进给送布牙机构或底纱张紧装置。作为捕获线圈机构的梭可以是水平梭，还可以是垂直梭。
前述的说明书和附图仅仅对本发明的原理作了说明，并不能解释为对本发明的限制。各种变形和改进对本领域普通技术人员而言是显而易见的。所有这些变形和改进都落入本发明权利要求的保护范围之内。