專利名稱：線調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)線的輸送由旋轉(zhuǎn)的線輪對(duì)線的張緊程度或使用量進(jìn)行調(diào)節(jié)的線調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
以往，比如日本專利特開(kāi)昭63-63489號(hào)公報(bào)揭示了一種具有根據(jù)線的輸送進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的線輪的線調(diào)節(jié)裝置。該線調(diào)節(jié)裝置中設(shè)有線輪或與隨其一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸(以下簡(jiǎn)稱線輪等)接觸的接觸構(gòu)件、并構(gòu)成通過(guò)將該接觸構(gòu)件向線輪等推壓產(chǎn)生由線輪等與接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生摩擦力引起的旋轉(zhuǎn)阻力。上述接觸構(gòu)件由螺線管、脈沖電機(jī)、壓電元件等各種驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。這些驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的力以基本上維持發(fā)生時(shí)的大小的狀態(tài)用于將接觸構(gòu)件向線輪等推壓的動(dòng)作。
另外，在具有上述線調(diào)節(jié)裝置的縫紉機(jī)等裝置中，為了使線的張緊程度或使用量適合該裝置的動(dòng)作狀態(tài)，有必要對(duì)相對(duì)于線輪等的旋轉(zhuǎn)造成旋轉(zhuǎn)阻力的力(驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的力)進(jìn)行控制。比如，縫紉機(jī)中，一旦針到達(dá)規(guī)定的高度位置，即向壓電元件提供電壓，將接觸構(gòu)件向旋轉(zhuǎn)軸推壓。并且，線調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成通過(guò)對(duì)推壓接觸構(gòu)件的力進(jìn)行控制，即通過(guò)對(duì)線輪等的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的有無(wú)進(jìn)行切換，可使線輪等的旋轉(zhuǎn)量增減。
上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的線調(diào)節(jié)裝置中在將接觸構(gòu)件推壓向線輪等的動(dòng)作中照舊采用發(fā)生時(shí)大小的力。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力大時(shí)，有時(shí)線會(huì)斷，故需動(dòng)力源產(chǎn)生小的力以使產(chǎn)生合適大小的旋轉(zhuǎn)阻力。但是，與對(duì)動(dòng)力源產(chǎn)生的大的力進(jìn)行精密控制相比，對(duì)動(dòng)力源產(chǎn)生的小的力進(jìn)行精密控制通常更為困難。盡管如此，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，盡量減小動(dòng)力源產(chǎn)生的力的大小，將動(dòng)力源產(chǎn)生的比當(dāng)初小的力用于將接觸構(gòu)件推壓向線輪等的動(dòng)作中。
一般，對(duì)動(dòng)力源產(chǎn)生的小的力進(jìn)行精密控制是很困難的。為此，比如在縫紉機(jī)中，一旦動(dòng)力源產(chǎn)生出的力比希望的值小，該力引起的旋轉(zhuǎn)阻力也比合適的值要小，線輪等的旋轉(zhuǎn)量會(huì)大于合適的旋轉(zhuǎn)量，其結(jié)果，會(huì)出現(xiàn)縫口的線松或線纏繞的問(wèn)題。相反，一旦動(dòng)力源產(chǎn)生出的力比希望的值大，該力引起的旋轉(zhuǎn)阻力也比合適的值要大，線輪等的旋轉(zhuǎn)量會(huì)小于合適的旋轉(zhuǎn)量，其結(jié)果，即使線沒(méi)有斷，也有可能使布拱起。
即，一旦驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的力超過(guò)了合適的大小范圍，則該大小的誤差直接影響到線輪等旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的大小，故有可能超過(guò)線的張緊或使用量的允許范圍。因此，存在著不能根據(jù)縫紉機(jī)等裝置的動(dòng)作狀況對(duì)線的張緊或使用量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可在產(chǎn)生使線輪等的旋轉(zhuǎn)阻力減小的滾動(dòng)或滑動(dòng)的狀態(tài)下通過(guò)線輪等的旋轉(zhuǎn)合理調(diào)節(jié)線的張緊或使用量的線調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的線調(diào)節(jié)裝置，包括與線接觸并隨線的輸送旋轉(zhuǎn)的線輪，對(duì)上述線輪或隨該線輪一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力發(fā)生裝置，旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置；所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部接觸的接觸構(gòu)件、并構(gòu)成在上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生滾動(dòng)的狀態(tài)下相對(duì)于上述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起的上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
上述結(jié)構(gòu)的線調(diào)節(jié)裝置中，上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力的大小與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述接觸構(gòu)件之間沒(méi)有產(chǎn)生滾動(dòng)的結(jié)構(gòu)相比要小。在上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生上述減小的旋轉(zhuǎn)阻力的同時(shí)，上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部相對(duì)上述接觸構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。因此，可增大力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力的大小，對(duì)該力的精密控制變得容易。因此，可合理地調(diào)節(jié)線的張緊程度和使用量。
上述結(jié)構(gòu)中，上述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部接觸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)體即接觸構(gòu)件，最好構(gòu)成在該轉(zhuǎn)動(dòng)體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使上述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力引起旋轉(zhuǎn)阻力，以使相對(duì)于上述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力減小。
另外，上述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置最好具有在與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸線方向相交的面上配置有多個(gè)放射狀的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體的圓筒軸承。
上述力發(fā)生裝置最好具有相對(duì)于上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力的壓電元件，向上述壓電元件提供電壓時(shí)，上述壓電元件及上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，向壓電元件的供電切斷時(shí)，上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
但也可不采用上述結(jié)構(gòu)，而是構(gòu)成為通過(guò)上述力發(fā)生裝置向上述壓電元件提供電壓時(shí)，上述壓電元件相對(duì)上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，向壓電元件的供電切斷時(shí)，上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
又，本發(fā)明的其他線調(diào)節(jié)裝置中，也可通過(guò)上述力發(fā)生裝置在上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生滑動(dòng)的狀態(tài)下，相對(duì)上述力發(fā)生裝置所產(chǎn)生的力引起的上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。該結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，上述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置最好設(shè)有具有以較低的摩擦系數(shù)與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸線方向交叉的面接觸的接觸構(gòu)件的滑動(dòng)軸承。
又，上述力發(fā)生裝置最好具有相對(duì)于上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力的壓電元件及預(yù)壓彈簧，并構(gòu)成為向上述壓電元件提供電壓時(shí)，上述壓電元件及上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，向壓電元件的供電切斷時(shí)，上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
但也可不采用上述結(jié)構(gòu)，而是構(gòu)成為通過(guò)上述力發(fā)生裝置向上述壓電元件提供電壓時(shí)，上述壓電元件相對(duì)上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，向壓電元件的供電切斷時(shí)，上述預(yù)壓彈簧相對(duì)上述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
又，本發(fā)明的其他線調(diào)節(jié)裝置的旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置最好具有與上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的兩個(gè)側(cè)面接觸的兩個(gè)接觸構(gòu)件，并構(gòu)成為在上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述兩個(gè)接觸構(gòu)件中的一個(gè)之間產(chǎn)生滾動(dòng)的同時(shí)，上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部與上述兩個(gè)接觸構(gòu)件中的另一個(gè)之間產(chǎn)生滑動(dòng)的狀態(tài)下產(chǎn)生與上述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起的上述線輪或上述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的縫紉機(jī)整體的外觀圖。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
圖3是表示與線輪一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部即軸的圖。
圖4是表示上述圖2的A-A部分的軸向推力軸承的圖。
圖5是本發(fā)明的縫紉機(jī)的電氣方框圖。
圖6是表示本發(fā)明的壓電元件特性的圖表。
圖7是本發(fā)明的第2實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
圖8是本發(fā)明的第3實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
圖9是本發(fā)明的第4實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
圖10是本發(fā)明的第5實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
圖11是本發(fā)明的第6實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置前后方向的垂直面處的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)附圖1～圖6對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例作說(shuō)明。
如圖1～圖4所示，縫紉機(jī)10包括其他縫制所需的針12、針棒14、主軸16、天平18、針位置檢測(cè)器20、線調(diào)節(jié)裝置22、輔助線調(diào)節(jié)裝置24、縫紉機(jī)電機(jī)26、卷繞上線28的線團(tuán)30。該縫紉機(jī)10中，線調(diào)節(jié)裝置22可拆卸地安裝在縫紉機(jī)10的前面縫紉機(jī)架10a上形成的安裝孔內(nèi)。該調(diào)節(jié)裝置22為前后方向伸長(zhǎng)的形狀，并安裝成從縫紉機(jī)10向前后突出。不過(guò)，只要是線調(diào)節(jié)裝置的根部的半徑和形狀與上述安裝孔吻合的線調(diào)節(jié)裝置，功能和結(jié)構(gòu)不同也可以，縫紉機(jī)10構(gòu)成為可更換重新安裝該線調(diào)節(jié)裝置。
而且，如圖5所示，縫紉機(jī)10具有作為縫紉機(jī)10整體的控制裝置的CPU32、記憶各種程序的ROM34、該程序執(zhí)行中利用的RAM36、縫紉機(jī)電機(jī)26、用于線調(diào)節(jié)裝置22的驅(qū)動(dòng)回路38、40。
如圖2所示，線調(diào)節(jié)裝置22包括前后方向伸出的大致中空筒狀的本體100；相應(yīng)于用于針12和天平18等縫制作用的上線28輸送而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的線輪102；成為線輪102的旋轉(zhuǎn)軸的硬質(zhì)金屬或樹脂制的軸104；相對(duì)線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的壓電元件106；向壓電元件106供電的導(dǎo)線108；與向壓電元件106是否供電無(wú)關(guān)均能產(chǎn)生預(yù)壓的預(yù)壓彈簧110等。
本體100由硬質(zhì)金屬或樹脂構(gòu)成，前蓋112及后蓋114分別由螺釘116、118可拆卸地安裝在本體的前端及后端上。配置在本體100前面的線輪102固定在前后方向伸長(zhǎng)并在本體100的內(nèi)部空間可旋轉(zhuǎn)地配置的軸104的前端部。如圖3所示，該軸104由安裝線輪102的前端部104a、比該前端部104a半徑大的徑向軸承部104b、更大半徑的前方軸向引導(dǎo)軸承部104c、具有更大半徑的圓盤狀軸向止推軸承104d、與前方的軸向引導(dǎo)軸承部104c具有相同半徑的后方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104e構(gòu)成。這些部分全部為同心圓。軸104安放在本體100的內(nèi)部空間的前側(cè)，以使其前端部104a向前方突出。
軸104的徑向軸承部104b由前后方向分離的兩個(gè)徑向軸承120、122可旋轉(zhuǎn)地支承。線輪102與軸104一體旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)徑向軸承120、122之間夾有隔片124使其前后方向分開(kāi)配置并固定于本體100的內(nèi)側(cè)面。該徑向軸承120、122分別具有多個(gè)球狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體，其旋轉(zhuǎn)摩擦極小，對(duì)線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)幾乎不加抑止。該徑向軸承120、122在本體100的內(nèi)側(cè)面上安裝成在前后方向不可移動(dòng)。
前方的軸向止推軸承外環(huán)126在后方徑向軸承122的更后方的本體100的內(nèi)側(cè)面固定成不可旋轉(zhuǎn)且不能前后方向移動(dòng)。該前方軸向止推軸承外環(huán)126由硬質(zhì)金屬或樹脂構(gòu)成。在前方軸向止推軸承外環(huán)126的中央形成圓形的貫通部。在該前方的軸向止推軸承外環(huán)126的貫通部的內(nèi)側(cè)面與徑向軸承部104b及前方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104c之間設(shè)有間隙。即，前方的軸向止推軸承外環(huán)126配置成與軸104之間不產(chǎn)生摩擦。
上述前方的軸向止推軸承外環(huán)126的更后方的本體100的內(nèi)部空間中的，前方的軸向止推軸承外環(huán)126的后面與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前面之間配置有前方的軸向止推軸承130。該前方的軸向止推軸承130由大致呈圓盤狀的保持器132和諸如20個(gè)圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體134構(gòu)成。圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體134由硬質(zhì)金屬或樹脂構(gòu)成。該前方的軸向止推軸承130與圖4所示的后方的軸向止推軸承136具有相同的結(jié)構(gòu)。
前方的軸向止推軸承130的保持器132的中央形成圓形狀的貫通部，其周圍放射狀且圓周方向等分地形成20個(gè)長(zhǎng)方形的貫通部。該長(zhǎng)方形的貫通部?jī)?nèi)可旋轉(zhuǎn)地嵌入這些圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體134。該圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體34具有從保持器132向前后方向稍許突出的半徑。因此，前方的軸向止推軸承130的所有20個(gè)圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體134與前方的軸向止推軸承外環(huán)126的后面及軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前面接觸。另外，在保持器132的圓形貫通部?jī)?nèi)插通前方的軸向引導(dǎo)軸承部104c。前方的軸向止推軸承130的保持器132被引導(dǎo)為相對(duì)軸104可滑動(dòng)且可旋轉(zhuǎn)。
在保持器132的圓形貫通部的內(nèi)側(cè)面與前方的軸向引導(dǎo)軸承部104c的外側(cè)面之間的摩擦雖小但存在。因此，保持器132以小于軸104旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度的與軸104同向旋轉(zhuǎn)。
又，軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的更后方的本體100的內(nèi)部空間中配置有后方的軸向止推軸承136，并使其與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的后面接觸。該后方的軸向止推軸承136的保持器138的圓形貫通部?jī)?nèi)插通后方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104e。上述保持器138被引導(dǎo)為相對(duì)軸104可滑動(dòng)且可旋轉(zhuǎn)。不過(guò)，在保持器138的圓形貫通部的內(nèi)側(cè)面與后方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104e的外側(cè)面之間的摩擦雖小但存在。因此，保持器138以小于軸104旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度與軸104同向旋轉(zhuǎn)。
在軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的外側(cè)面與本體100的內(nèi)側(cè)面之間以及兩個(gè)保持器132、138的外側(cè)面與本體100的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有間隙。即，該軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的外側(cè)面及保持器132、138的外側(cè)面與本體100的內(nèi)側(cè)面之間是產(chǎn)生摩擦的結(jié)構(gòu)。
又，后方的軸向止推軸承136的更后方的本體100的內(nèi)部空間中不能旋轉(zhuǎn)地配置有后方的軸向止推軸承外環(huán)142。該后方的軸向止推軸承外環(huán)142由硬質(zhì)金屬或樹脂構(gòu)成。而且，后方的軸向止推軸承136的所有20個(gè)圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體140與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的后面及后方的軸向止推軸承外環(huán)142的前面雙方接觸。這里，后方的軸向止推軸承外環(huán)142的前面與后方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104e的后面隔有間隙并相對(duì)。并構(gòu)成后方的軸向止推軸承外環(huán)142的前面與后方的軸向止推軸承引導(dǎo)部104e的后面之間不產(chǎn)生摩擦。后方的軸向止推軸承外環(huán)142的外側(cè)面與本體100的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有間隙。即構(gòu)成為該后方軸向止推軸承外環(huán)142的外側(cè)面與本體100的內(nèi)側(cè)面之間不產(chǎn)生摩擦。
壓縮彈簧即預(yù)壓彈簧110被壓縮配置于后方的軸向止推軸承外環(huán)142的更后方的本體100的內(nèi)部空間內(nèi)。預(yù)壓彈簧110的前端部與后方的軸向止推軸承外環(huán)142的后面接觸，預(yù)壓彈簧110的后端部與彈簧調(diào)節(jié)環(huán)144的前面接觸。該彈簧調(diào)節(jié)環(huán)144由彈簧調(diào)節(jié)螺釘146在本體100的內(nèi)側(cè)面固定成不能旋轉(zhuǎn)及前后方向移動(dòng)。因此，該預(yù)壓彈簧110由該彈性力一直向后方的軸向止推軸承外環(huán)142施力以使其向前方移動(dòng)。在該預(yù)壓彈簧110向前的作用力下，如圖2所示，各結(jié)構(gòu)接觸。即構(gòu)成即使壓電元件106完全沒(méi)有電壓供給，后方的軸向止推軸承外環(huán)142也被推壓向前方，并在軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d、前方的軸向止推軸承130、前方的軸向止推軸承外環(huán)126之間產(chǎn)生由摩擦引起的滾動(dòng)阻力(即預(yù)壓彈簧110引起的旋轉(zhuǎn)阻力)。
而且，如圖2所示，預(yù)壓彈簧110的圓的中央空間內(nèi)從前方開(kāi)始按硬質(zhì)鋼球150、硬質(zhì)金屬或樹脂的頭部襯套152、壓電元件106的順序并配置成與預(yù)壓彈簧110分開(kāi)。頭部襯套152固定于壓電元件106的前端部。壓電元件106后端的壓電調(diào)節(jié)軸106a由壓電調(diào)節(jié)螺釘156在后蓋114上固定成不可旋轉(zhuǎn)且不可移動(dòng)。該壓電調(diào)節(jié)軸106a前面的壓電部分106b在供給電壓時(shí)會(huì)隨該電壓大小沿前后方向變位(伸長(zhǎng))。
鋼球150嵌合在形成于后方的軸向止推軸承外環(huán)142的后面的中央及頭部襯套152的前面的中央的研缽狀的一對(duì)凹部?jī)?nèi)。該結(jié)構(gòu)的線調(diào)節(jié)裝置22可消除壓電元件106的零件形狀及尺寸上的差異。在此場(chǎng)合，即使壓電元件106安裝得稍有傾斜，也可通過(guò)壓電元件106經(jīng)頭部襯套152及鋼球150均等地按壓后方地軸向止推軸承外環(huán)142的后面。不過(guò)，壓電元件106的前后方向的位置也可由與形成于壓電調(diào)節(jié)軸106a的后端部的錐部106c抵接的壓電調(diào)節(jié)螺釘156進(jìn)行調(diào)節(jié)。
上述結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，線調(diào)節(jié)裝置22構(gòu)成為根據(jù)供給壓電元件106的電壓產(chǎn)生的力經(jīng)頭部襯套152、鋼球150、后方的軸向止推軸承外環(huán)142、后方的軸向止推軸承136、軸104、前方的軸向止推軸承130作用于不動(dòng)的前方的軸向止推軸承外環(huán)126上。這樣，軸104的一部分被夾住，該被夾住部分受到壓縮方向的力的作用。
預(yù)壓彈簧110的施力與壓電元件106產(chǎn)生的力的合力(向前的力)即為產(chǎn)生抑止線輪102及軸104旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的力。該力使軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前面及后面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
該向前的力的合力作用于比預(yù)壓彈簧110或壓電元件106更前的構(gòu)件。即，該向前的合力通過(guò)前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承130、136進(jìn)行作用。在此場(chǎng)合，圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140隨線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，故可減少相對(duì)線輪102及軸104旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力。
上述結(jié)構(gòu)中，本體100、軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d、轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140、前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承外環(huán)126、142、鋼球150由硬質(zhì)材料構(gòu)成，故壓電元件106產(chǎn)生的力作用于這些結(jié)構(gòu)時(shí)，不會(huì)如毛毯似的產(chǎn)生很大的凹陷。
本實(shí)施例中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相當(dāng)于力發(fā)生裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140相當(dāng)于接觸構(gòu)件，這些與前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承外環(huán)126、142一起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)供給壓電元件106的電壓從低的待機(jī)電壓(0V)提高到高的抑止電壓(100V)時(shí)，壓電元件106產(chǎn)生的力增強(qiáng)，圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、40的滾動(dòng)阻力也增大。這樣，抑止線輪102及軸104旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力也增大，使線輪102不易旋轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)供給壓電元件106的電壓從高的抑止電壓降低到低的待機(jī)電壓時(shí)，壓電元件106產(chǎn)生的力減小。這樣，圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、40的滾動(dòng)阻力也減小，抑止線輪102及軸104旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力也減小，使線輪102順利地旋轉(zhuǎn)。供給壓電元件106的電壓根據(jù)針位置檢測(cè)器20的檢測(cè)信號(hào)及縫制情況由CPU32進(jìn)行切換控制。如圖6所示，該壓電元件106的特性由供給壓電元件106的電壓與所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力的關(guān)系來(lái)表示。
又，待機(jī)電壓值不局限于0V，合適的低電壓值即可，另外，抑止電壓也不局限于100V，可適當(dāng)取比待機(jī)電壓高的電壓值，進(jìn)行電壓切換即可。
在如傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)那樣不具有兩個(gè)軸向止推軸承130、136及后述的光滑的滑動(dòng)面、直接利用壓電元件產(chǎn)生的力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的結(jié)構(gòu)中，CPU32控制為本實(shí)施例的供給壓電元件106的電壓高于供給壓電元件的電壓以產(chǎn)生大的力。因此，上述實(shí)施例與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，能容易地對(duì)線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)阻力進(jìn)行精密控制。
順便，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合由于具有線輪等與接觸構(gòu)件之間的靜摩擦比動(dòng)摩擦大得多的特性，故線輪等的旋轉(zhuǎn)阻力具有剛開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)大，一旦旋轉(zhuǎn)后急劇減小的特性。由于該特性，也使傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合難于精密控制線輪等的旋轉(zhuǎn)阻力。而上述實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置，軸向止推軸承130、136的靜摩擦和動(dòng)摩擦基本不變，可精密控制線輪等的旋轉(zhuǎn)阻力。
而且，上述實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置中，壓電元件106等(力發(fā)生裝置)產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力由于轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的滾動(dòng)而減小，該減小的程度可取得很大，故與不減小旋轉(zhuǎn)阻力的場(chǎng)合相比，即使壓電元件106等產(chǎn)生大的力，也可合適地調(diào)節(jié)線的張緊程度和使用量。
而且，在上述實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置中，由于通過(guò)放射狀地配置在與線輪102等的旋轉(zhuǎn)軸線方向交叉的面上的多個(gè)圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140與線輪102等接觸，并在圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的伸長(zhǎng)方向的區(qū)域相接，與不減小旋轉(zhuǎn)阻力的場(chǎng)合相比，即使壓電元件106等產(chǎn)生更大的力，也能合適地調(diào)節(jié)線的張緊程度和使用量。
上述實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置中，向壓電元件106供電時(shí)，由壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相對(duì)線輪102等的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，不向壓電元件106供電時(shí)，由預(yù)壓彈簧110相對(duì)線輪102等的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。故即使向壓電元件106供電切斷，也可減少線輪102等因無(wú)旋轉(zhuǎn)阻力而產(chǎn)生意料外的旋轉(zhuǎn)。因此，可防止線輪102等發(fā)生意料外旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題。
上述實(shí)施例中，如圖2所示，將前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承130、136相互接觸地設(shè)置于軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前后兩側(cè)，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，其中一方的軸向止推軸承130或136也可取消。但是，不是其中的一方，而是將前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承130、136設(shè)置成與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前后兩側(cè)接觸，則可進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)阻力，故可構(gòu)成對(duì)作為動(dòng)力源的壓電元件106產(chǎn)生大的力。
另外，上述實(shí)施例中，如圖2所示，所有圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140始終與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d及前后及后方的兩個(gè)軸向止推軸承外環(huán)126、142接觸，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可為一部分圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140與其接觸。而且，所有圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140從保持器132、138向其前后兩方突出，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可使用具有僅從保持器132、138的前側(cè)突出的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體、僅從保持器132、138的后側(cè)突出的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體兩種轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向止推軸承。該結(jié)構(gòu)中，前方的軸向止推軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)體中僅向前方突出的轉(zhuǎn)動(dòng)體與前方的軸向止推軸承外環(huán)126的后面接觸，前方的軸向止推軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)體中僅向后方突出的轉(zhuǎn)動(dòng)體與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前面接觸，后方的軸向止推軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)體中僅向前方突出的轉(zhuǎn)動(dòng)體與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的后面接觸，后方的軸向止推軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)體中僅向后方突出的轉(zhuǎn)動(dòng)體與后方的軸向止推軸承外環(huán)142的前面接觸。
上述實(shí)施例中，如圖4所示使用了具有圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的軸向止推軸承，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可使用具有球狀或圓錐臺(tái)狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向止推軸承。而且，上述實(shí)施例中，將僅具有圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向止推軸承用于線調(diào)節(jié)裝置22中，也可使用具有圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體及球狀轉(zhuǎn)動(dòng)體那樣不同的多種轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向止推軸承。而且，上述實(shí)施例中，如圖4所示，使用了將圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140均等間隔(放射狀配置的角度間隔)配置的軸向止推軸承130、136，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可為不均等間隔，將圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140根據(jù)旋轉(zhuǎn)阻力的減小進(jìn)行不均等的放射狀配置。
上述實(shí)施例中，如圖4所示，將圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140分別配置于離保持器132、124的圓中心均等距離的位置上，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可為離圓的中心不均等地放射狀配置。而且，圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的材質(zhì)全部均等，但只要能減小所希望的旋轉(zhuǎn)阻力，也可為其中一部分的轉(zhuǎn)動(dòng)體具有不同大小、形狀、材質(zhì)、硬度，或全部的轉(zhuǎn)動(dòng)體具有不同大小、形狀、材質(zhì)、硬度。而且，所示實(shí)施例中，在與線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)軸方向垂直的垂直面中，轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140構(gòu)成旋轉(zhuǎn)的線調(diào)節(jié)裝置22，但是，線調(diào)節(jié)裝置22也可構(gòu)成使與線輪102及軸104的旋轉(zhuǎn)軸方向交叉的面從垂直面傾斜，并使轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140在其傾斜面中旋轉(zhuǎn)。在此場(chǎng)合，最好將這些構(gòu)件呈圓錐臺(tái)狀地突出或凹陷，以使轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140在前方的軸向止推軸承外環(huán)126的后面、軸向止推軸承內(nèi)環(huán)104d的前面及后面、后方的軸向止推軸承外環(huán)142的前面的傾斜面中旋轉(zhuǎn)。
下面說(shuō)明將本發(fā)明的第1實(shí)施例的局部變形后得到的第2～第6實(shí)施例。第2～第6實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置100等也與第1實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22一樣使用縫紉機(jī)10。在相同結(jié)構(gòu)的部分使用相同的名稱及符號(hào)。
如圖7所示，第2實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置200中設(shè)有上述第1實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22內(nèi)沒(méi)有的調(diào)節(jié)旋紐202。該調(diào)節(jié)旋紐202固定于連接軸204的前端，調(diào)節(jié)旋紐202與連接軸204一體旋轉(zhuǎn)。該連接軸204的中間部可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)及在軸向可滑動(dòng)地插通于軸心部形成中空的軸206的中空部?jī)?nèi)。在連接軸204的后端固定于后方的軸向止推軸承外環(huán)208，連接軸204與后方的軸向止推軸承外環(huán)208一體旋轉(zhuǎn)。
該后方的軸向止推軸承外環(huán)208的外側(cè)面形成確定調(diào)節(jié)旋紐202的旋轉(zhuǎn)操作停止位置用的多個(gè)凹部，該線調(diào)節(jié)裝置200中用于位置固定的鋼球210位于該凹部?jī)?nèi)。該鋼球210由弱的壓縮彈簧212一直向下方推壓。后方的軸向止推軸承外環(huán)208的后端部安裝有調(diào)節(jié)螺帽214，使其在一體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)可沿前后方向移動(dòng)。該調(diào)節(jié)螺帽214與后方的軸向止推軸承外環(huán)208的后部的銷215卡合，調(diào)節(jié)螺帽214與后方的軸向止推軸承外環(huán)208及調(diào)節(jié)旋紐202一起旋轉(zhuǎn)。該調(diào)節(jié)螺帽214的外側(cè)面形成公螺紋部，該公螺紋部與本體100的內(nèi)側(cè)面的母螺紋螺合。此時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)旋紐202的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)螺帽214可沿前后方向移動(dòng)。該線調(diào)節(jié)裝置200通過(guò)該調(diào)節(jié)螺帽214的前后方向的移動(dòng)而增減該后方的軸向止推軸承外環(huán)208與調(diào)節(jié)螺帽214之間的預(yù)壓彈簧110的長(zhǎng)度，以調(diào)節(jié)該預(yù)壓彈簧110的施力。
軸206與上述第1實(shí)施例相同，前端部等形成同心圓柱狀，由兩個(gè)徑向軸承120、122可旋轉(zhuǎn)地支承，并與旋紐102一體旋轉(zhuǎn)。該線調(diào)節(jié)裝置200構(gòu)成為即使該軸206旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)旋紐202及連接軸204也不旋轉(zhuǎn)。
在本第2實(shí)施例中沒(méi)有設(shè)置上述第1實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22中設(shè)有的兩個(gè)軸向止推軸承130、136。第2實(shí)施例中，軸206的軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的前面與前方的軸向止推軸承外環(huán)216的后面接觸，同時(shí)軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的后面與后方的軸向止推軸承外環(huán)208的前面接觸。與第1實(shí)施例相同，線調(diào)節(jié)裝置200的后方的軸向止推軸承外環(huán)208由壓電元件106經(jīng)鋼球150進(jìn)行推壓。該結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，通過(guò)壓電元件106的變位(伸長(zhǎng))，軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的前面與前方的軸向止推軸承外環(huán)216的后面之間的接觸面產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦引起的旋轉(zhuǎn)阻力以及軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的后面與后方的軸向止推軸承外環(huán)208的前面之間的接觸面產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦引起的旋轉(zhuǎn)阻力對(duì)線輪102及軸206的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抑止。
軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的前面、前方的軸向止推軸承外環(huán)216的后面、軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的后面、后方的軸向止推軸承外環(huán)208的前面的摩擦系數(shù)為只要是它們之間的接觸面處產(chǎn)生的滑動(dòng)使旋轉(zhuǎn)阻力能適當(dāng)減小的摩擦系數(shù)即可。比如，也可將各個(gè)面的摩擦系數(shù)設(shè)為0.1左右。而且，作為為了利用滑動(dòng)減小旋轉(zhuǎn)阻力的表面處理，比如采用DLC(diamond like carbon類金剛石碳)處理，摩擦系數(shù)更低，為0.1～0.01左右。如第1實(shí)施例那樣利用滾動(dòng)減小旋轉(zhuǎn)阻力的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，也可將轉(zhuǎn)動(dòng)體132、140及與其接觸的滾動(dòng)面的摩擦系數(shù)取為比如0.01～0.002左右。
第2實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置200中，由軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的前面與前方的軸向止推軸承外環(huán)216的后面之間的接觸面產(chǎn)生的摩擦、軸向止推軸承內(nèi)環(huán)206a的后面與后方的軸向止推軸承外環(huán)208的前面之間的接觸面產(chǎn)生的摩擦而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。即，第2實(shí)施例中，相對(duì)線輪102及軸206旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的減小不是通過(guò)滾動(dòng)，而是通過(guò)滑動(dòng)(滑動(dòng)軸承)實(shí)現(xiàn)的。
第2實(shí)施例中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相當(dāng)于力發(fā)生裝置。前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承外環(huán)216、208相當(dāng)于接觸構(gòu)件，并構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
第3實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置300，如圖8所示，線輪102設(shè)在線調(diào)節(jié)裝置300的前后方向的中央部，該線輪102固定于軸302的后端部。該軸302的前端形成軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a。與第1實(shí)施例相同，在軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a的前后配設(shè)有兩個(gè)軸向止推軸承130、136，使兩個(gè)軸向止推軸承130、136的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140分別與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a的前面、后面接觸。該前方的軸向止推軸承130的更前方設(shè)有前方的軸向止推軸承外環(huán)304的外環(huán)部304a、預(yù)壓彈簧110、壓電元件106、頭部襯套152、鋼球150。線調(diào)節(jié)裝置300構(gòu)成為壓電元件106及預(yù)壓彈簧110對(duì)將其后端固定于保持環(huán)305內(nèi)的前方的軸向止推軸承外環(huán)304向后方推壓，同時(shí)將前蓋112向前方推壓，并從后方經(jīng)本體310的后端部、固定于本體310的內(nèi)側(cè)面的后方的軸向止推軸承外環(huán)306對(duì)兩個(gè)軸向止推軸承130、136進(jìn)行推壓。
即，在上述第1、第2實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22、200中，利用壓電元件106對(duì)沒(méi)有位于線輪102與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a之間的構(gòu)件(第1、第2實(shí)施例中可移動(dòng)的后方的軸向止推軸承外環(huán)142、208)進(jìn)行推壓。與第1、第2實(shí)施例不同，在第3實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置300中，則是通過(guò)按壓本體310，并通過(guò)位于線輪102與軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a之間的構(gòu)件(第1、第2實(shí)施例中固定不動(dòng)的前方的軸向止推軸承外環(huán)142、208)，兩個(gè)軸向止推軸承130、136及其間的軸向止推軸承內(nèi)環(huán)302a在壓電元件106及預(yù)壓彈簧110的力的作用下接觸。這樣，支承軸302的徑向軸承331只要一個(gè)即可，線調(diào)節(jié)裝置300的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
上述軸302經(jīng)兩個(gè)軸向止推軸承130、136夾在前方的軸向止推軸承外環(huán)304的外環(huán)部304a與后方的軸向止推軸承外環(huán)306之間。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)壓電元件106及預(yù)壓彈簧110產(chǎn)生的力產(chǎn)生軸向止推軸承130、136的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)阻力抑止線輪102及軸302的旋轉(zhuǎn)。即，第3實(shí)施例也與第1實(shí)施例相同，是利用滾動(dòng)來(lái)減小相對(duì)線輪102及軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力。
線調(diào)節(jié)裝置300構(gòu)成為即使線輪102及軸302旋轉(zhuǎn)，前方及后方的兩個(gè)軸向止推軸承外環(huán)304、306也不旋轉(zhuǎn)。圖8是從與圖2、圖7相反的側(cè)面看到的線調(diào)節(jié)裝置300的剖面圖。向壓電元件106供電的導(dǎo)線108與形成于前方的軸向止推軸承外環(huán)304的中央的中空部連通。取線彈簧312配置在保持環(huán)305的內(nèi)部空間的前方的軸向止推軸承外環(huán)304的后部的周圍。
該第3實(shí)施例中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相當(dāng)于力發(fā)生裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140相當(dāng)于接觸構(gòu)件，這些與前方及后方的軸向止推軸承外環(huán)304、306一起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
第4實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置400中，如圖9所示，與第3實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置300基本相同，線輪102配置在線調(diào)節(jié)裝置400的中央。但是，第4實(shí)施例中，與第3實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置300不同，其軸402的軸向止推軸承內(nèi)環(huán)402a的前面與前方的軸向止推軸承外環(huán)404的外環(huán)部404a的后面接觸，另外，軸向止推軸承內(nèi)環(huán)402a的后面與后方的軸向止推軸承外環(huán)406的前面接觸。這些接觸面的摩擦系數(shù)與上述第2實(shí)施例所示的相同。
該軸向止推軸承內(nèi)環(huán)402a的前面與前方的軸向止推軸承外環(huán)404的外環(huán)部404a的后面之間的接觸面產(chǎn)生的摩擦引起的旋轉(zhuǎn)阻力以及軸向止推軸承內(nèi)環(huán)402a的后面與后方的軸向止推軸承外環(huán)406的前面之間的接觸面產(chǎn)生的摩擦引起的旋轉(zhuǎn)阻力對(duì)線輪102及軸402的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抑止。該第4實(shí)施例與第2實(shí)施例相同，是通過(guò)積極的滑動(dòng)來(lái)減小相對(duì)線輪102及軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的。圖9是從與圖2、圖7相反的側(cè)面看到的線調(diào)節(jié)裝置400的剖面圖。
上述第4實(shí)施例中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相當(dāng)于力發(fā)生裝置。前方及后方的軸向止推軸承外環(huán)404、406相當(dāng)于接觸構(gòu)件，并構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
第5實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置500如圖10所示，作為相對(duì)線輪102及軸502旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的發(fā)生機(jī)構(gòu)，利用凸輪機(jī)構(gòu)520取代上述第1～第4實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22等使用的壓電元件106。該凸輪機(jī)構(gòu)520的凸輪522固定于凸輪軸524上，該凸輪軸與線輪102及軸502的軸向垂直，并與上軸16(參照?qǐng)D1)一體旋轉(zhuǎn)。上述凸輪522產(chǎn)生與線輪102及軸502的與軸向垂直的方向的變位量。柱塞528通過(guò)凸輪從動(dòng)件與凸輪522接觸。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)線輪102及軸502的軸向(前后方向)上的上述柱塞528朝前方的移動(dòng)，使后方的軸向止推軸承外環(huán)530將后方的軸向止推軸承136向前方推壓。從而將軸向止推軸承內(nèi)環(huán)502a及前方的軸向止推軸承130朝著沿前后方向不動(dòng)的前方的軸向止推軸承532向前方推壓。
這樣，通過(guò)凸輪522的變位，兩個(gè)軸向止推軸承130、136的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生增減。該第5實(shí)施例與第1及第3實(shí)施例相同，是通過(guò)滾動(dòng)來(lái)減小相對(duì)線輪102及軸502旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的。第5實(shí)施例中，凸輪機(jī)構(gòu)520相當(dāng)于力發(fā)生裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)體134，140相當(dāng)于接觸構(gòu)件，這些與前方及后方的軸向止推軸承外環(huán)530、532一起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
上述第1～第5實(shí)施例中，鋼球150相對(duì)后方的軸向止推軸承外環(huán)142及頭部襯套152可移動(dòng)地安裝，但只要壓電元件106的零件能消除離散誤差，也可固定安裝。也可利用具有半球狀前端的構(gòu)件代替該鋼球150并固定于后方的軸向止推軸承外環(huán)142上。而且，只要能消除壓電元件106的零件的離散誤差，也可將頭部襯套152的前端與半球狀一體成形。
而且，上述第1～第5實(shí)施例中，使接觸構(gòu)件(軸向止推軸承130等)與隨線輪102一體旋轉(zhuǎn)的軸104等接觸，通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)來(lái)減小相對(duì)線輪102及軸104等旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力。而如圖11所示的第6實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置600中，只要旋轉(zhuǎn)阻力能如愿減小，可使接觸構(gòu)件(軸向止推軸承601)與線輪102接觸。軸602的后端部經(jīng)徑向軸承604可旋轉(zhuǎn)地支承于本體603上。線輪102可一體旋轉(zhuǎn)且在軸向不能移動(dòng)地固定于該軸602的前端部。在該軸602的中間部所在的本體603的內(nèi)部空間設(shè)有兩個(gè)壓電元件106、預(yù)壓彈簧110、軸向止推軸承外環(huán)605。上述軸向止推軸承外環(huán)605沿前后方向可移動(dòng)且不能旋轉(zhuǎn)地安裝在本體603上，通過(guò)壓電元件106的變位使其在前后方向稍有移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110產(chǎn)生的力作用于軸向止推軸承外環(huán)605、軸向止推軸承601、線輪102，軸向止推軸承605的圓筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體610在線輪102的后面及軸向止推軸承外環(huán)605的前面旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)動(dòng)體610與上述轉(zhuǎn)動(dòng)體134、140相同并嵌在保持器611內(nèi)。
因此，第6實(shí)施例也與第1、第3、第5實(shí)施例相同，是通過(guò)滾動(dòng)來(lái)減小相對(duì)線輪102及軸602旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)阻力的。該第6實(shí)施例中，壓電元件106及預(yù)壓彈簧110相當(dāng)于力發(fā)生裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)體610相當(dāng)于接觸構(gòu)件，這些與軸向止推軸承外環(huán)605一起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。
上述各實(shí)施例中，都是構(gòu)成為線輪102或與其一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件或不旋轉(zhuǎn)的軸向止推軸承外環(huán)142等中的某一個(gè)由動(dòng)力源(壓電元件106)加壓，只要旋轉(zhuǎn)阻力能如愿減小，也可構(gòu)成線輪102或與其一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件(軸104等)及軸向止推軸承外環(huán)142等中的雙方都由動(dòng)力源(壓電元件106)加壓。
上述各實(shí)施例中，都是設(shè)置軸向止推軸承或上述那樣的摩擦系數(shù)的滑動(dòng)面以減小旋轉(zhuǎn)阻力，但也可為其他結(jié)構(gòu)。比如，線調(diào)節(jié)裝置也可構(gòu)成為在線輪102或旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和與其接觸的構(gòu)件(軸104等)之間的接觸面經(jīng)潤(rùn)滑油、粉狀·粉狀體物質(zhì)，通過(guò)其滑動(dòng)使線輪102或旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)阻力減小。另外，線調(diào)節(jié)裝置也可使用含油材(含油金屬、含油陶瓷)構(gòu)成的圓盤以取代軸向止推軸承130等。
而且，上述實(shí)施例中，都按照線輪102的旋轉(zhuǎn)軸方向的變位設(shè)置動(dòng)力源(壓電元件106等)，但只要旋轉(zhuǎn)阻力能如愿減小，也可根據(jù)與線輪102的旋轉(zhuǎn)軸方向垂直的半徑方向的變位設(shè)置動(dòng)力源。
又，上述各實(shí)施例中，線調(diào)節(jié)裝置也可構(gòu)成為預(yù)壓彈簧110的施力始終作用于旋轉(zhuǎn)阻力，但對(duì)壓電元件106的供電因電源事故或故障而切斷或顯著下降時(shí)預(yù)壓彈簧110的施力作用于旋轉(zhuǎn)阻力。這種結(jié)構(gòu)由壓電元件106單獨(dú)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，故壓電元件106能產(chǎn)生更大的力，能更容易地精密控制力的發(fā)生。該結(jié)構(gòu)中，對(duì)壓電元件106的供電因電源事故或故障而切斷或顯著下降時(shí)預(yù)壓彈簧110的施力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力，可防止線輪102等無(wú)旋轉(zhuǎn)阻力引起的意料外的旋轉(zhuǎn)。
上述各實(shí)施例中，都在線調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的動(dòng)力源即壓電元件106或預(yù)壓彈簧110中的至少一個(gè)，但也可將動(dòng)力源全部設(shè)置在縫紉機(jī)10側(cè)。另外，在使用壓電元件106的第1～第4、第6實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22等中具有壓電元件106和預(yù)壓彈簧110雙方，但如第5實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置500那樣，也可將壓電元件106不設(shè)置在線調(diào)節(jié)裝置內(nèi)而是縫紉機(jī)10內(nèi)。而且，也可將包括壓電元件106和預(yù)壓彈簧110中至少一方的零件與為減小旋轉(zhuǎn)阻力而產(chǎn)生滾動(dòng)和滑動(dòng)的零件構(gòu)成不同的單元進(jìn)行制造，并根據(jù)需要進(jìn)行組合。作為這種單元結(jié)構(gòu)，也可事先制造分別具有能產(chǎn)生大小不同的力的壓電元件106和預(yù)壓彈簧110的單元和能不同程度減小旋轉(zhuǎn)阻力的滾動(dòng)和滑動(dòng)的單元，并根據(jù)縫紉機(jī)10的用途合理地組合這些單元。即使將包括壓電元件106和預(yù)壓彈簧110中至少一方的零件與為減小旋轉(zhuǎn)阻力而產(chǎn)生滾動(dòng)和滑動(dòng)的零件用別的單元構(gòu)成，也不脫離本發(fā)明的目的范圍。
上述實(shí)施例中，都產(chǎn)生減小旋轉(zhuǎn)阻力的滾動(dòng)或滑動(dòng)。而傳統(tǒng)的線調(diào)節(jié)裝置中，即使動(dòng)力源產(chǎn)生相同的力，線輪等的摩擦面的動(dòng)摩擦阻力隨線輪等的旋轉(zhuǎn)情況而變化，因此即使產(chǎn)生的力大小相同，該力引起的旋轉(zhuǎn)阻力完全不同。而上述各實(shí)施例中，動(dòng)摩擦力的影響都很小，幾乎不受線輪102等的旋轉(zhuǎn)情況的影響。
而且，上述各實(shí)施例中，本發(fā)明都是應(yīng)用于縫紉機(jī)10的上線28的線調(diào)節(jié)裝置22等中的，但也可以同樣的目的應(yīng)用于產(chǎn)生比上線28的線調(diào)節(jié)裝置22小的負(fù)荷的輔助線調(diào)節(jié)裝置或下線的線調(diào)節(jié)裝置?？p紉機(jī)10的種類也可是工業(yè)用、家庭用、直線縫紉用、刺繡用等。
也可應(yīng)用于對(duì)于線的相同目的的其他裝置，比如，筒子架、紡織裝置、編織機(jī)、電機(jī)的繞線機(jī)、釣魚桿的卷線筒、線放電加工機(jī)、各種卷線機(jī)等處理線狀東西的裝置。
采用上述各實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22等，與作為由力發(fā)生裝置的壓電元件106或凸輪機(jī)構(gòu)520產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力不減小的結(jié)構(gòu)相比，壓電元件106等可產(chǎn)生很大的力。因此，能容易地控制壓電元件106等，同時(shí)壓電元件106等產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力在穩(wěn)定性和重復(fù)性方面非常好，可合理地調(diào)節(jié)線的張緊程度和使用量。即，與傳統(tǒng)的線調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)力源相比，本發(fā)明的實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22等的動(dòng)力源構(gòu)成為產(chǎn)生大的力，減小其產(chǎn)生的大的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力，并用于產(chǎn)生與線輪102等旋轉(zhuǎn)相對(duì)的的旋轉(zhuǎn)阻力。
在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的線調(diào)節(jié)裝置中，對(duì)其驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的力的大小進(jìn)行精密控制非常困難，將產(chǎn)生的力直接以其產(chǎn)生時(shí)的大小用于將接觸構(gòu)件向線輪等推壓的動(dòng)作。因此，該動(dòng)力源的力不穩(wěn)定，其大小隨時(shí)變化，則線輪等的旋轉(zhuǎn)量超過(guò)合適的值，或相反線輪等的旋轉(zhuǎn)量不到合適的值，會(huì)產(chǎn)生縫口松動(dòng)或布拱起等。
本發(fā)明的實(shí)施例的線調(diào)節(jié)裝置22等為解決上述問(wèn)題，通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)來(lái)減小產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力，即使動(dòng)力源產(chǎn)生的力的大小隨時(shí)不穩(wěn)定地變化，但由于其超過(guò)部分的旋轉(zhuǎn)阻力的影響很小，故可合理地調(diào)節(jié)線的張緊程度和使用量。
本發(fā)明的傳統(tǒng)技術(shù)的公報(bào)內(nèi)記載的結(jié)構(gòu)中，接觸部分精度極高，以產(chǎn)生規(guī)定的旋轉(zhuǎn)阻力。但通過(guò)使用上述的滾動(dòng)或滑動(dòng)，則不再需要這樣極高的零件精度。
而上述各實(shí)施例中，在減小旋轉(zhuǎn)阻力時(shí)構(gòu)成為利用滾動(dòng)(利用軸向止推軸承的第1、第3、第5、第6實(shí)施例)或利用滑動(dòng)(第2、第4實(shí)施例)，但也可同時(shí)利用滾動(dòng)和滑動(dòng)雙方。具體來(lái)說(shuō)，可留下軸向止推軸承130、136中的一個(gè)，另一個(gè)改成滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，也能得到與上述各實(shí)施例基本相同的作用效果。
權(quán)利要求
1.一種線調(diào)節(jié)裝置，包括與線接觸并隨線的輸送旋轉(zhuǎn)的線輪，相對(duì)所述線輪或隨該線輪一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力發(fā)生裝置；其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部接觸的接觸構(gòu)件、并構(gòu)成當(dāng)所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部與所述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生滾動(dòng)的狀態(tài)下產(chǎn)生與所述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起的所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有作為與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部接觸并旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)體的接觸構(gòu)件，并構(gòu)成為在其轉(zhuǎn)動(dòng)體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下產(chǎn)生由所述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力引起的旋轉(zhuǎn)阻力，而使與所述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有在與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸線方向相交的面中放射狀地配置有多個(gè)圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體的圓筒軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有在與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸線方向相交的面中放射狀地配置有多個(gè)接近于圓錐狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體的圓筒軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述力發(fā)生裝置具有相對(duì)于所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力的壓電元件及預(yù)壓彈簧；所述力發(fā)生裝置構(gòu)成為在向所述壓電元件提供電壓時(shí)，所述壓電元件及預(yù)壓彈簧相對(duì)所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力；在向壓電元件的供電切斷時(shí)，所述預(yù)壓彈簧相對(duì)所述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述力發(fā)生裝置具有相對(duì)于所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力的壓電元件及預(yù)壓彈簧；所述力發(fā)生裝置構(gòu)成為在向所述壓電元件提供電壓時(shí)，所述壓電元件及所述預(yù)壓彈簧相對(duì)所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力；在向壓電元件的供電切斷時(shí)，所述預(yù)壓彈簧相對(duì)所述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。
7.一種線調(diào)節(jié)裝置，包括與線接觸并隨線的輸送旋轉(zhuǎn)的線輪，相對(duì)所述線輪或隨該線輪一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力發(fā)生裝置；其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部接觸的接觸構(gòu)件并構(gòu)成當(dāng)所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部與所述接觸構(gòu)件之間產(chǎn)生滑動(dòng)的狀態(tài)下產(chǎn)生與所述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起的所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置設(shè)有具有在與時(shí)述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸線方向交叉的面上以比較低的摩擦系數(shù)接觸的接觸構(gòu)件的滑動(dòng)軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述力發(fā)生裝置具有產(chǎn)生與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力的壓電元件及預(yù)壓彈簧；所述力發(fā)生裝置構(gòu)成為在向所述壓電元件提供電壓時(shí)，所述壓電元件及預(yù)壓彈簧產(chǎn)生與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力；在向壓電元件的供電切斷時(shí)，所述預(yù)壓彈簧產(chǎn)生與所述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的線調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述力發(fā)生裝置具有產(chǎn)生與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力的壓電元件及預(yù)壓彈簧；所述力發(fā)生裝置構(gòu)成為在向所述壓電元件提供電壓時(shí)，所述壓電元件產(chǎn)生與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力；向壓電元件的供電切斷時(shí)，所述壓電元件及所述預(yù)壓彈簧產(chǎn)生與所述線輪或旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力用的力。
11.一種線調(diào)節(jié)裝置，包括與線接觸并隨線的輸送旋轉(zhuǎn)的線輪，相對(duì)所述線輪或隨該線輪一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力發(fā)生裝置；其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置，所述旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置具有與所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的兩個(gè)側(cè)面接觸的兩個(gè)接觸構(gòu)件、在所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部與所述兩個(gè)接觸構(gòu)件中的一個(gè)之間產(chǎn)生滾動(dòng)的同時(shí)以所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部與所述兩個(gè)接觸構(gòu)件中的另一個(gè)之間產(chǎn)生滑動(dòng)的狀態(tài)產(chǎn)生與所述力發(fā)生裝置產(chǎn)生的力所引起的所述線輪或所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)阻力。
全文摘要
本發(fā)明的線調(diào)節(jié)裝置(22)包括與線接觸并隨線的輸送旋轉(zhuǎn)的線輪(102)；對(duì)線輪(102)等的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的力發(fā)生裝置(106、110)；具有與線輪(102)等接觸的接觸構(gòu)件(134、140)、并構(gòu)成在線輪(102)等與接觸構(gòu)件(134、140)之間產(chǎn)生滾動(dòng)的狀態(tài)下相對(duì)于力發(fā)生裝置(106、110)產(chǎn)生的力所引起的線輪(102)等的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力的旋轉(zhuǎn)阻力發(fā)生裝置。在該結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，通過(guò)線輪(102)等與接觸構(gòu)件(134、140)之間產(chǎn)生的滾動(dòng)減小線輪(102)等的旋轉(zhuǎn)阻力。
文檔編號(hào)D05B47/00GK1438375SQ03104190
公開(kāi)日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者高田亨, 榊原康男 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社