Automatic sewing machine with a sewing machine head with a scan - rotation Ke

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ミシン頭部と、縫成すべき加工片とミシン頭部との間に２軸相対運動を生ずる装置とを有し、ミシン頭部に回転ケースが支持されて、操作軸により旋回駆動可能であり、回転ケース内に、針を保持する針棒が、ミシン頭部の主駆動軸から共通の伝動装置を介して駆動されるクランク伝動装置により昇降駆動可能に支持され、
針送り運動を生ずるため、クランク伝動装置に連結される揺動伝動装置が回転ケース内に設けられ、針棒用クランク伝動装置に天秤伝動装置が連結され、ルーパ収容体が設けられて、操作軸により回転ケースと同じ回転角だけこの回転ケースと共に針軸線の周りに旋回駆動可能であり、主駆動軸により駆動されるルーパがルーパ収容体内に設けられ、主駆動軸が駆動電動機により、また操作軸が操作駆動装置により駆動可能である、自動ミシンに関する。

〔従来の技術〕

（米国特許第4574718号明細書に対応する）ドイツ連邦共和国特許出願公開第3336683号明細書から公知のこのような自動ミシンは、それぞれの縫い目形成個所において形成すべき縫い目線に対して常に接線方向に針送り運動を行なつて、加工片と針との間に大した移動力が生じないようにするのに役立つ。 この公知の自動ミシンでは、回転ケース及びルーパ収容体の回転の際に針棒、針棒揺動駆動装置、天秤伝動装置及びルーパがその位置を変化されるので、回転ケース及びルーパ収容体の縫い目当り旋回角が大きい程縫い目長変化が大きくなるという問題が生ずる。 例えば針が加工片へ突き刺されて停止した際回転ケース及びルーパ収容体の回転が行なわれ、それから針揺動駆動装置のため側方へ振れる時も、上述した問題が同様に認められる。 これにより、例えばシヤツの襟において飾り縫い目として生ずるようないわゆる隅縫い目を形成することは不可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の基礎となつている課題は、回転ケース及びルーパ収容体の旋回運動の際にも縫い目形成工具の駆動装置が影響を受けないように、最初にあげた種類の自動ミシンを構成することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、主駆動軸と操作軸が差動伝動装置を介して互いに連結されて、操作軸の回転の際主駆動軸に、針棒、揺動伝動装置、天秤伝動装置及びルーパの位置変化に抗する旋回運動が強制されるようになつている。

〔発明の効果〕

回転ケース及びルーパ収容体が差動伝動装置の後に接続されているので、回転ケース及びルーパ収容体の同じ回転角の旋回運動の際、針棒駆動装置、針棒揺動駆動装置及び天秤伝動装置と、ルーパとが同じように動かされ、
従つて回転ケースとルーパ収容体において、旋回運動自体によりひき起される前記部分の位置変化の相殺が行なわれる。 駆動電動機と操作電動機は差動伝動装置に作用する。 従つて駆動伝動伝達路も操作電力伝達路も差動伝動装置を通されている。

特許請求の範囲に従属項には、本発明の特に有利な実現と細部構成が示されている。

米国特許第2203804号明細書から公知の２針ミシンは、
いわゆるコルク栓抜きねじ棒縫い目線の形成に役立つ。
このようなミシンでは、縫い目線が湾曲していると、縫い目長は必然的に不可避に変化する。 これは、これらのミシンでは縫い目形成工具の旋回軸線が個々の針のそれぞれの軸線に一致しないことに帰因する。 この理由からルーパと針との相対位相が変化する。 このためルーパ旋回駆動装置の軸に差動伝動装置を設けて、縫い目形成工程の相対位相を保たねばならない。 この公知のミシンはその種類が相違しており、これに生ずる問題が本発明とは相違し、差動伝動装置の配置も本発明とは相違しているので、この公知の構成が本発明に関して示唆を与えることはない。

〔実施例〕

本発明のそれ以外の詳細は、実施例の以下の説明から明らかとなる。

図面に示す自動ミシンは、中央部分２と２つの側方部分３及び４とから成る架台１を持つている。 架台１の中間部分２上にはミシン頭部５が設けられ、その基板６は中間部分２に取付けられている。 更にミシン頭部５は基板６から上方へ突出する直立柱７を持ち、この直立柱から基板６の上方にこれに対して平行に腕８が突出している。 基板６及び腕８の自由端の範囲に縫い目形成工具９
が設けられている。 基板６と腕８との間で縫い目形成工具の範囲に、加工片保持器10が設けられている。 これら２つの座標方向に、しかもミシン頭部５の主方向にほぼ一致するＹ方向とこれに対して直角に延びるＸ方向とに移動可能である。 このため加工片保持器10はＸ−Ｙ往復台装置上に取付けられている。 この装置は加工片保持器
10を直接保持するＹ往復台11を持ち、このＹ往復台11はＸ往復台12上に支持かつ案内されて、これに対してＹ方向に移動可能である。 Ｘ往復台12は架台１に対してＸ方向に移動可能である。 従つてＹ往復台11及び加工片保持器10は架台１に対してＸ方向及びＹ方向に移動可能である。

Ｘ往復台12は、架台１に固定して取付けられて互いに平行に延びる２つの案内棒13上に移動可能に設けられている。 これらの案内棒13のそれぞれの端部は、架台１の両側方部分３及び４上にねじ16により取付けられている軸受台15,15′の軸受ひれ14,14′に保持されている。

第１図及び第２図において左の側方部分３に属する軸受台15には、Ｘ往復台12用駆動電動機17が取付けられている。 この電動機は、軸受台15に支持される軸18を介して歯付きベルト車19を駆動する。 この歯付きベルト車は歯付きベルト車19′にかけられた無端歯付きベルト20を駆動する。 この歯付きベルト車19′は、軸21により架台１
の他方の側方部分４にある軸受台15′に自由に回転可能に支持されている。 歯付きベルト20の上辺は取付け片22
によりＸ往復台12の下側に取付けられているので、駆動電動機17からの適当な駆動により、Ｘ往復台12は案内棒
13上をＸ方向に移動される。

Ｘ往復台12はＸ方向に延びる側壁23を持ち、この側壁に保持されてＹ方向に延びる案内棒24上には、Ｙ往復台11
がＹ方向に移動可能に支持されている。

Ｙ往復台11の駆動は、軸受台15′に取付けられて両軸受台15,15′に支持される軸26を直接駆動する駆動電動機2
5を介して行なわれる。 この軸26はＸ方向に延びている。 両軸受台15,15′においてこの軸26上に歯付きベルト車27,27′が相対回転しないように取付けられて、それぞれ無端歯付きベルト28,28′を駆動する。 これら歯付きベルト28,28′の各々は、同様に対応する軸受台15,
15′に自由に回転可能に支持される歯付きベルト車29,2
9′にかけられている。 歯付きベルト28,28′の上にこれに対して平行に各軸受台15,15′のひれ30,30′に案内棒
31,31′がそれぞれ取付けられ、これらの案内棒上にそれぞれ移動軸受32,32′がＹ方向に移動可能に設けられている。 互いに対向する両移動軸受32,32′は、Ｘ方向に延びる案内レール33により結合され、案内レールのそれぞれの端部は対応する移動軸受32,32′にねじ止めされている。 この案内レール33は、Ｙ往復台11の上側にあつてこのレールの外周に合わされた案内溝34にはまつている。 案内溝34と案内レール33はＹ方向に遊隙なしである。 案内レール33の両端に移動軸受32,32′を介して作用する歯付きベルト28,28′により、案内レール33をＹ
方向従つてその長手方向に対して直角に駆動することによつて、Ｙ方向におけるＹ往復台11の傾かない駆動が行なわれる。 案内レール33が案内棒13に対して完全に平行に延びているので、Ｘ往復台12と共にＹ往復台11のＸ方向における運動が可能であり、Ｙ方向における申し分のない駆動及び案内のために、案内棒31,31′も案内棒24
に対して完全に平行に延びている。

駆動電動機17及び25としては、Ｘ往復台12、Ｙ往復台11
従つて加工片保持器10のＸ−Ｙ方向において非常に正確にプログラム制御される駆動を行なう位置応答ステツプモータ又は直流電動機を用いることができる。

プログラム制御される駆動のため、プログラムＰの受入れ部を持つ制御装置35が設けられている。 加工片保持器
10に加工片36が保持され、縫い目形成工具９によりこの加工片に後述するように縫い目線37が形成される。 このため図示しない糸巻から上糸が天秤39を介して抜い目形成工具９へ導かれる。

ミシン頭部５の構造は第５図から大体わかる。 腕８の自由端の下側に、回転ケース41が軸線42の周りに回転可能に支持されている。 この軸線42上に針43とこれを保持する針棒44も設けられている。 回転ケース41の下に軸線42
と一直線をなして、ケースとして構成された基板６上にルーパ収容体45が設けられて、回転ケースと同じ回転角だけ旋回可能である。 回転ケース41及びルーパ収容体45
の旋回駆動は、直立柱７内に軸線42に対して平行に設けられて軸受47,48に支持される操作軸46により行なわれる。 操作軸46の両端により歯付きベルト伝動装置49,50
が駆動される。 腕８内にある歯付きベルト伝動装置49
は、軸線42に対して同心的な軸51を介して回転ケース41
を駆動する。 基板６内にある下の歯付きベルト伝動装置
50は、中空軸52を介してルーパ収容体45を駆動する。 両方の歯付きベルト伝動装置49,50は同じ変速比をもつているので、回転ケース41とルーパ収容体45はそれぞれ同じ回転角だけ駆動される。

針43を持つ針棒44及びルーパ収容体45内にあるルーパ53
の駆動は、主駆動軸としての共通な駆動軸54から行なわれる。 この主駆動軸は直立柱７内に軸受55,56により支持されて、操作軸46に対して平行に延びている。 操作軸は、その端部の範囲にそれぞれ存在する２つの歯付きベルト伝動装置57,58を介して、針棒44及びルーパ53を駆動する。 腕８に属する上の歯付きベルト伝動装置57は、
軸51従つて軸線42に対して同心的で軸51には結合されない二軸歯付きベルト歯59に終つている。 回転ケース41の上側にある別の歯付きベルト伝動装置60を介してこの二重歯付きベルト車により、回転ケース41内にある傘歯車伝動装置61が駆動される。 この傘歯車伝動装置61によりクランク伝動装置62が駆動されて、針棒44へ昇降運動を与える。 傘歯車伝動装置61により更に揺動軸63も駆動されて、軸受揺動片64を介して針棒44へ揺動運動即ちいわゆる針送り運動を与える。 クランク伝動装置62により、
天秤39の駆動に役立つ天秤伝動装置40も駆動される。

基板６内にある下の歯付きベルト伝動装置58は、中空軸
52内にあるルーパ駆動軸65を駆動し、このルーパ駆動軸はルーパ収容体45内にある傘歯車伝動装置66及び別の歯付きベルト伝動装置67を介してルーパ53を駆動する。 回転ケース41内に支持される針棒44、軸受揺動片64及び天秤伝動装置40を含む回転ケースの構造及び駆動と、ルーパ収容体45内に支持されるルーパ53の駆動を含むルーパ収容体の構造及び操作軸46及び主駆動軸54による駆動は、（米国特許第4574718号明細書に対応する）ドイツ連邦共和国特許出願公開第3336683号明細書から公知なので、繰返しを避けるためこれ以上の説明は省略する。

直立柱７のフランジ69に取付けられている駆動電動機68
が駆動に役立つ。 この駆動電動機68から歯付きベルト伝動装置70が、歯付きベルト中空歯車71として構成される差動伝動装置72の入力端へ通じている。 操作出力端として役立つ歯付きベルト中空歯車73により、歯付きベルト伝動装置74を介して操作軸46が駆動される。 差動伝動装置72の中空歯車71,73を貫通する主駆動軸54の駆動も、
同様にこの差動伝動装置を介して行なわれる。 差動伝動装置72の目的は、回転ケース41及びルーパ収容体45の回転の際行なわれる針棒44及びルーパ53の位置変化を、主駆動軸54の逆向きの回転により相殺して、針位置の変化従つて縫い目長の変化を防止することである。 回転ケース41及びルーパ収容体45の旋回角の大きさに応じて、針
43が加工片36の移動運動に時間的に関係して早く又は遅く加工片へ突き刺されるため、縫い目長変化が生ずるのである。

差動伝動装置72の入力端を形成する歯付きベルト中空歯車71には、主駆動軸54を自由に回転可能に包囲して太陽歯車75として役立つ歯車が相対回転しないように結合されている。 この太陽歯車75は、軸ピン77上に自由に回転可能に支持されて遊星歯車76として役立つ歯車を駆動する。 これらの軸ピン77は、主駆動軸54に対して同心的にかつこれに対して自由に回転可能なウオーム歯車78に固定的に取付けられている。 このウオーム歯車78は従つて遊星歯車キヤリヤとして役立つ。 軸ピン77は主駆動軸54
に対して平行に延びている。 遊星歯車76には同軸的にかつ相対回転しないようにそれぞれ小歯車79が結合され、
その直径は遊星歯車76の直径より小さい。 小歯車79は、
主駆動軸54に相対回転しないように結合される歯車80にかみ合つている。 すべての歯車75,76,79,80は互いに平行な面内にあり、従つてそのすべての軸線は平行である。 この歯車80の直径は、小歯車79の直径が遊星歯車76
の直径より小さい分だけ、太陽歯車75の直径より大きい。 歯車75,76は同じ大きさに構成されているので、１
の変速比を持つている。 これに反し小歯車79は歯車80より小さく構成されているので、これらの歯車は１とは異なる変速比を持つている。

ウオーム歯車78には、差動伝動装置72のケース81内に支持されるウオーム軸82がかみ合つて、継手83を介して、
同様にケース81に取付けられた操作電動機84に結合されている。 ウオーム歯車78は、ケース81にある軸受85により主駆動軸54上に回転可能に支持されている。 従つて遊星歯車76及びこれに結合される小歯車79の空間的位置も規定されている。 歯付きベルト中空歯車71は太陽歯車75
と共にケース81の蓋87にある軸受86に支持されている。
蓋87は心出しフランジ88によりケース81に対して精確に心出しされ、これと固定的に結合されている。

〔作用〕

次に作用を説明するが、このために第８図を参照する。

操作電動機84が停止し、従つてウオーム歯車78も駆動されないものとする。 従つてウオーム歯車78に相対回転しないように結合されて操作出力端を形成する歯付きベルト中空歯車73及び歯付きベルト伝動装置74を介して操作軸46の駆動も行なわれない。 太陽覇者75により、今や固定している軸ピン77上に支持される遊星歯車76が駆動される。 この太陽歯車から小歯車79を介して歯車80の駆動が行なわれ、それにより主駆動軸54が駆動される。 上述の説明からわかるように、主駆動軸54は差動伝動装置72
の入力端を形成する歯付きベルト中空歯車71より小さい回転数で駆動される。 操作軸46は駆動されないので、回転ケース41とルーパ収容体45は停止している。 即ち針43
を揺動駆動しながらの針棒44の駆動とルーパ53の駆動とによる普通の縫成過程のみが行なわれる。 こうして回転ケース41がルーパ収容体45と共に旋回されない時、このような単純な針運動では望ましくない縫い目長変化による問題は生じない。

駆動電動機68により形成される主駆動装置は停止しているが、操作電動機84が操作される場合、ウオーム歯車78
を介して、操作出力端として役立つ歯付きベルト中級歯車76の駆動、及びこれから歯付きベルト伝動装置74を介して操作軸46の駆動が直接行なわれる。 操作軸46から歯付きベルト伝動装置49及び50を介して、回転ケース41及びルーパ収容体45が同じ回転角だけ同じ回転方向に軸線
42の周りに旋回される。 主駆動軸54従つて歯付きベルト伝動装置57及び58が停止されると、二重歯付きベルト車
59上を歯付きベルト伝動装置60が進行するため、針棒44
及び軸受揺動片64も運動を行なうことになる。 同様に傘歯車伝動装置66における転動運動のため、ルーパ53も回転することになる。 これにより既に上述した針43及びルーパ53の位置変化が生じて、ミシンの動作の際縫い目長の変化を生じ、回転ケース41及びルーパ収容体45の縫い目当り回転角が大きい程、この縫い目長変化が大きくなる。 針棒44、軸受揺動片64、天秤伝動装置40及びルーパ
53のこの望ましくない位置変化は、ウオーム歯車78に結合される軸ピン77がウオーム歯車78と共に回され、それにより歯車80従つて主駆動軸54へ相殺回転運動を与えることによつて、相殺される。 これは、遊星歯車76及び小歯車79の直径の上述した相違とこれから生ずる変速比の相違によつて生ずる。 これにより主駆動軸54へ回転運動が与えられて、軸受揺動片64を持つ針棒44及びルーパ収容体45の前述した望ましくない位置変化の相殺を行なう。

縫成過程中、従つて駆動電動機68の回転と回転ケース41
及びルーパ収容体45の旋回運動の際、前述した運動が重畳される。

加工片保持器装置に保持される加工片36に形成すべき縫い目線37は、（米国特許第4574718号明細書に対応する）既述のドイツ連邦共和国特許出願公開第3336683号明細書に詳述されているように、針43の送り運動が形成すべき縫い目線37に対して常に接線方向に行なわれるように、形成される。 主駆動装置として役立つ駆動電動機
68、操作電動機84、及び加工片保持器10を持つ往復台1
1,12用駆動電動機17及び25の制御は、プログラム化可能な中央制御装置35により入力すべきプログラムＰに応じて行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はミシン頭部を概略化して示す本発明による自動ミシンの平面図、第２図は第１図のII−II線により垂直断面図、第３図は第２図のIII−III線による垂直断面図、第４図はミシン頭部の一部を第２図の矢印IVの方向に見た図、第５図は腕を切欠いたミシン頭部の垂直断面図、第６図は第５図のVI−VI線によるミシン頭部の直立柱の水平断面図、第７図は差動伝動装置を第６図の矢印
VIIの方向に見た図、第８図は差動伝動装置の概略構成図である。 ５……ミシン頭部、36……加工片、40……天秤伝動装置、41……回転ケース、42……針軸線、43……針、44…
…針棒、45……ルーパ収容体、46……操作軸、53……ルーパ、54……主駆動軸、62……クランク伝動装置、63,6
4……揺動伝動装置（揺動軸、軸受揺動片）、68……駆動電動機、72……差動伝動装置、84……操作駆動装置（操作電動機）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−22887（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−95845（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−18430（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭61−9872（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−13714（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−29515（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−23237（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−14999（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−4706（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−45552（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−34632（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−15354（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平２−33751（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭55−51431（ＪＰ，Ｙ２)