Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fadenspanner einer Nähmaschine.
EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
Eine Nähmaschine ist mit einem Fadenspanner versehen zum Anlegen
einer geeigneten Spannung an einen Faden, um eine Schlaffheit des Fadens zu verhindern.
Wie in 7 gezeigt, ist ein Fadenspanner
100 an einer Vorderseite (der rechten Seite in 7)
eines Nähmaschinenkopfrahmens 101 angeordnet. Ein Fadenaufnehmer
102 zum Anziehen des Fadens durch eine vertikale Bewegung ist an der Vorderseite
des Nähmaschinenkopfrahmens 101 vorgesehen. Der Faden, der von einer
Fadenlieferquelle zu einer Nadel hin anyeliefert wird, wird durch den Fadenaufnehmer
102 eingelegt und dann zwischen ein Paar von Fadenspannscheiben
103, 104 des Fadenspanners 101 gelegt, so dass eine geeignete
Spannung an den Faden angelegt wird. Ein Elektromagnet 105 als Antriebsquelle
zum Antreiben der Fadenspannscheibe 103 ist an einer Rückseite des
Nähmaschinenkopfrahmens 101 vorgesehen. Der Fadenspanner
100 springt von den Vorder- und Rückseiten des Nähmaschinenkopfrahmens
101 vor. Im Innern des Nähmaschinenkopfrahmens 101 sind ein
exzentrischer Nocken 106, der auf einer Hauptwelle vorgesehen ist, und
eine Nadelstange 107, die sich in Übereinstimmung mit einer Drehung
der Hauptwelle in einer vertikalen Richtung bewegt, angeordnet.
Wie in 8 dargestellt, kann sich im Fadenspanner
100 die Fadenspannscheibe 103 auf die Fadenspannscheibe
104 zu oder von dieser weg bewegen, und ein Scheibendrücker
108, der von den Elektromagneten 105 angetrieben wird, drückt
die Fadenspannscheibe 103 zur Fadenspannscheibe 104hin, so dass
der Faden zwischen den Fadenspannscheiben 103, 104 gehalten werden
kann. Der Scheibendrücker 108 ist mit einer Antriebsstange
109 versehen, die sich in axialer Richtung der Fadenspannscheiben
103, 104 erstreckt, und ein Ende der Antriebsstange
109 wird in Übereinstimmung mit einem Antriebsvorgang einer Ausgangsachse
105a des Elektromagneten 105 angetrieben, so dass der Scheibendrücker
108 angetrieben werden kann (siehe z. B. JP-A-2003-181182).
Wie in 9 dargestellt, ist in einem Fadenspanner
120 eines anderen Typs ein Paar von Fadenspannscheiben 123,
124 an einem Basisglied 122 befestigt, welches über einen
beweglichen Stift 125 an einem Elektromagneten 121 befestigt ist.
Im Fadenspanner 120 kann die Kraft eines Stößels 130
des Elektromagneten 121, der den beweglichen Stift 125 zur Seite
des Elektromagneten 121 hin zieht, durch Regulierung eines Stromes eingestellt
werden, welcher durch den Elektromagneten 121 fließt, wodurch eine
Spannung reguliert wird, die auf den zwischen den Fadenspannscheiben 123
und 124 gehaltenen Faden wirkt.
Wie in 10 gezeigt, ist im Elektromagneten
121 ein Rahmen 127 für eine Spule im Inneren eines Gehäuses
126 vorgesehen, das aus ferromagnetischem Material ausgebildet ist, und
im Rahmen 127 ist eine Wicklung 128 vorgesehen. Der Stößel
130, der ein an ihm befestigtes magnetisches Glied 129 aufweist,
ist ebenfalls im Gehäuse 126 vorgesehen. Der Stößel
130 ist in seiner Axialrichtung beweglich und auf Lagern 131,
132 so abgestützt, dass er sich nicht verdreht. Das am Stößel
130 befestigte magnetische Glied 129 ist in zylindrischer Form
ausgebildet, und ein Stufenteil 129a mit einem vergrößerten Durchmesser
ist am magnetischen Glied 129 ausgebildet (siehe z. B. JP-A-2000-202183).
11 ist eine Ansicht mit der Darstellung des Aufbaus
eines Schwingspulenmotors 140, der in einem Fadenspanner als Antriebsquelle
benutzt wird.
Im Schwingspulenmotor 140 ist ein zylindrisches Wicklungsjoch
143 im Inneren einer Befestigungsausnehmung 142 vorgesehen, die
an einem Nähmaschinenkopfrahmen 141 ausgebildet ist, so dass es dicht
in das Innere der Befestigungsausnehmung 142 des Nähmaschinenkopfrahmens
141 eingepasst ist. Ein zylindrischer Spulenkern 145, um welchen
herum eine Wicklung 144 herum gewickelt ist, ist an einer Innenseite des
Wicklungsjoches 143 vorgesehen. Eine Antriebsachse 147, um welche
herum ein Permanentmagnet 146 befestigt ist, ist im Inneren des Spulenkerns
145 vorgesehen. Die Antriebsachse 147 ist durch ein Lager
148 gehalten, welches am Wicklungsjoch 143 und am Spulenkern
145 befestigt ist.
Vom Permanentmagneten 146, der an der Antriebsachse
147 befestigt ist, wird ein magnetischer Fluss 150 erzeugt, so
dass im Schwingspulenmotor 140 eine Schubkraft zum Bewegen einer Fadenspannscheibe
in Axialrichtung der Antriebsachse 147 erzeugt wird, wenn durch die Wicklung
144 Elektrizität geleitet wird.
Jedoch ist in der Antriebsquelle des Fadenspanners, beispielsweise
dem Elektromagneten oder dem Schwingspulenmotor, die oben beschrieben wurden, ein
Joch, das eine komplizierte Gestalt annimmt, zum Ausbilden eines magnetischen Kreises
erforderlich, so dass die Kosten der Bauteile erhöht werden. In einigen Fällen
ist darüber hinaus die Anzahl der Bauteile, die im Übertragungsweg der
Antriebskraft von der Antriebsquelle zur Fadenspannscheibe hin
angeordnet sind, groß, wodurch die Empfindlichkeit der Antriebsquelle in Abhängigkeit
von einer Toleranz oder einer Endbearbeitungsrauheit in einem Zusammenbau zwischen
den jeweiligen Bauteilen stark verändert wird.
Weiterhin sind in dem kleinen Nähmaschinenkopfrahmen, wo der
Raum beschränkt ist, ein Mechanismus zum Antreiben einer Nadel und ein Fadenaufnehmer
angeordnet, und wenn die Anzahl der Einzelteile anwächst, erhöht sich
auch das Gewicht, so dass die Empfindlichkeit verschlechtert und eine Größenreduzierung
eingeschränkt wird. Infolgedessen wird es schwierig, die einzelnen Bauteile
innerhalb des Rahmens in passender Weise unterzubringen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Fadenspanner einer Nähmaschine
vorzusehen, in welchem die Anzahl der Bauteile reduziert ist, eine Zusammenbauarbeit
der Einzelteile leicht ausgeführt werden kann, dessen Empfindlichkeit verbessert
ist und in welchem die Größe wie auch die Kosten reduziert werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Fadenspanner
einer Nähmaschine:
eine erste Fadenspannscheibe (31) und eine zweite Fadenspannscheibe (32),
die einen Faden zwischen sich halten und beide außerhalb eines Nähmaschinenkopfrahmens
(2), der aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist, angeordnet
sind;
einen Scheibendrücker (33), der so beweglich ist, dass er derart an
der ersten Fadenspannscheibe anliegt, dass die erste Fadenspannscheibe sich auf
die zweite Fadenspannscheibe zu oder von dieser weg bewegt;
einen Antriebsmechanismus (4), der den Scheibendrücker derart antreibt,
dass sich die erste Fadenspannscheibe auf die zweite Fadenspannscheibe zu bewegt;
eine Antriebsquelle (5), die den Antriebsmechanismus antreibt, wobei die
Antriebsquelle im Innern des Nähmaschinenkopfrahmens vorgesehen ist,
wobei die Antriebsquelle einen Antrieb (6) einschließlich eines Permanentmagneten
(52, 53) und einen Stator (7) einschließlich einer
Wicklung (55) umfasst, die mit einem vorbestimmten Abstand bezüglich
des Permanentmagneten um den Permanentmagneten herum gewickelt ist.
Der Fadenspanner ist dadurch gekennzeichnet, dass der Nähmaschinenkopfrahmen
dazu geeignet ist, als ein Wicklungsjoch für die Wicklung zu dienen.
Das ferromagnetische Material ist ein Material, welches allgemein
als ein Ferromagnetikum bezeichnet wird, beispielsweise Eisen, Kobalt oder Nickel.
Wenn gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung der Antriebsmechanismus von
der Antriebsquelle angetrieben wird, treibt der Antriebsmechanismus den Scheibendrücker
an, und die erste Fadenspannscheibe bewegt sich zur zweiten Fadenspannscheibe hin,
um den Faden zu halten.
Die Wicklung ist auf dem Stator vorgesehen, und der Nähmaschinenkopfrahmen
ist dazu geeignet, als das Wicklungsjoch für die Wicklung zu dienen. Deshalb
ist es nicht erforderlich, das Wicklungsjoch für die Wicklung separat von dem
Nähmaschinenkopfrahmen wie im Stande der Technik vorzusehen.
Infolgedessen ist es möglich, die Anzahl der Bauteile der Antriebsquelle
herabzusetzen. Weiterhin wird, obwohl die Antriebsquelle im Inneren des Nähmaschinenkopfrahmens
vorgesehen ist, die Anzahl der Bauteile herabgesetzt, so dass die Arbeit zum Einbau
der Antriebsquelle in den Nähmaschinenkopfrahmen leicht ausgeführt werden
kann. Da weiterhin die Anzahl der Einzelteile verringert werden kann, kann die Größe
der Antriebsquelle reduziert werden, so dass es möglich ist, eine Gewichtsreduzierung
auszuführen. Im Ergebnis ist es möglich, die Empfindlichkeit der Antriebsquelle
zu verbessern.
Da weiterhin die Anzahl der Bauteile herabgesetzt werden kann, ist
es möglich, die Herstellungskosten der Antriebsquelle zu verringern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung schließt im
Fadenspanner der Nähmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung
der Stator weiterhin einen Spulenkörper (54) ein, um den herum die
Wicklung gewickelt ist, und ein Lager (65) für den Antrieb ist im
Spulenkern vorgesehen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung brauchen lediglich
zwei Toleranzen beachtet zu werden, wenn der Antrieb zusammengebaut wird, das heißt,
eine Toleranz im Zusammenbau des Nähmaschinenkopfrahmens und des Spulenkörpers
und eine Toleranz im Zusammenbau des Spulenkörpers und des Lagers. Infolgedessen
gibt es im Vergleich mit dem Fall, in welchem das Wicklungsjoch wie im Stande der
Technik vorgesehen ist, einen geringeren Einfluss der Toleranz beim Zusammenbau.
Deshalb ist es möglich, die Präzision im Antriebsvorgang
der Antriebsquelle zu verbessern.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung sind im Fadenspanner
einer Nähmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der Spulenkörper
und das Lager in einer einstückigen Bauweise ausgebildet.
Da gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung der Spulenkörper
und das Lager in einer einstückigen Bauweise ausgebildet sind, ist es möglich,
die Anzahl der Bauteile der Antriebsquelle weiterhin zu verringern. Ferner ist es
möglich, die Präzision im Antriebsvorgang der Antriebsquelle weiterhin
zu verbessern.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist im Fadenspanner
einer Nähmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der Spulenkörper
mit einer Passöffnung ausgebildet und das Lager ist von der Innenseite des
Spulenkörpers her in die Passöffnung eingepasst.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann der Zusammenbau
leichter ausgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht mit der Darstellung eines Zustandes,
in welchern ein Fadenspanner in einer Nähmaschine vorgesehen ist.
2A ist eine Vorderansicht mit der Darstellung eines
Teils der Nähmaschine, welche den Fadenspanner umfasst.
2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in
2A.
3 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht
mit der Darstellung eines Fadenspanners.
4 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht
mit der Darstellung eines Schwingspulenmotors.
5A ist eine Ansicht mit der Darstellung der Gestalt
eines Permanentmagneten.
5B ist eine Ansicht mit der Darstellung einer Polarisationsrichtung
des einen Permanentmagneten.
5C ist eine Ansicht mit der Darstellung einer Polarisationsrichtung
des anderen Permanentmagneten.
6 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung eines
inneren Aufbaus des Schwingspulenmotors.
7 ist eine Ansicht mit der Darstellung eines Zustandes,
in welchem ein Fadenspanner in einer Nähmaschine gemäß dem Stande
der Technik vorgesehen ist.
8 ist eine Ansicht mit der Darstellung eines Aufbaus
des Fadenspanners in 7.
9 ist eine Ansicht mit der Darstellung eines Fadenspanners
gemäß einem anderen Stand der Technik.
10 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung des
inneren Aufbaus eines Elektromagneten in 9.
11 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung eines
inneren Aufbaus eines Schwingspulenmotors gemäß dem Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Wie in 1, 2A
und 2B dargestellt, ist ein Fadenspanner
1 einer Nähmaschine in einem Nähmaschinenkopfrahmen
2 vorgesehen, der eine Hauptwelle 11, welche von einem (nicht
dargestellten) Nähmaschinenmotor angetrieben werden soll, eine Nadelstange
13, die durch ein Verbindungsglied an einen auf der Hauptwelle
11 vorgesehenen Exzenternocken angekoppelt ist und in vertikaler Richtung
synchron mit einer Umdrehung der Hauptwelle 11 bewegt wird, und einen Fadenaufnehmer
14 zum Spannen eines Fadens durch eine Aufwärtsbewegung während
eines Nähvorganges einschließt und der aus einem ferromagnetischen Material
gebildet ist.
Das ferromagnetische Material ist ein Material, welches allgemein
als ein Ferromagnetikum bezeichnet wird, beispielsweise Eisen, Kobalt oder Nickel.
Der Fadenspanner 1 ist so vorgesehen, dass er von einer Vorderseite
zu einer Rückseite in der Nähe eines Klemmvorrichtungsteils des Nähmaschinenkopfrahmens
2 hindurchdringt und einen Faden zwischen sich aufnimmt, der durch den
Fadenaufnehmer 14 an der Vorderseite des Nähmaschinenkopfrahmens
2 eingesetzt wird.
Der Fadenspanner 1 umfasst: eine Fadenspanneinheit
3 zum Anlegen einer Spannung an einen Faden, eine Antriebsstange
4 als Antriebsmechanismus zum Antreiben eines Scheibendrückers
33 derart, dass sich eine Fadenspannscheibe 31 zu einer Fadenspannscheibe
32 hin bewegt, und einen Schwingspulenmotor 5 als Antriebsquelle
zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die Fadenspanneinheit 3. Die Fadenspanneinheit
3 steht von dem Nähmaschinenkopfrahmen 2 an einer Vorderseite
des Nähmaschinenkopfrahmens 2 (einer Seite, der gegenüber sich
ein Benutzer beim Nähvorgang befindet) ab. Der Schwingspulenmotor
5 ist zusammen mit der Hauptwelle 11 und der Nadelstange
13 im Nähmaschinenkopfrahmen 2 vorgesehen
und kann mit Bezug auf seine Sichtbarkeit visuell nicht erkannt werden. Lediglich
ein Leitungsdraht 28 zum Zuführen eines Stromes zum Schwingspulenmotor
5 steht von der Rückseite des Nähmaschinenkopfrahmens
2 ab.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Fadenspanneinheit
3 ein Paar von Fadenspannscheiben 31, 32 zum Dazwischenlegen
eines Fadens und einen Scheibendrücker 33, der beweglich ist, um die
Fadenspannscheibe 31 (eine erste Fadenspannscheibe) zur Fadenspannscheibe
32 (einer zweiten Fadenspannscheibe) hin oder von dieser weg zu bewegen.
Die Fadenspannscheiben 31, 32 sind in scheibenähnlicher
Form ausgebildet und in Richtung einer Bewegung der Fadenspannscheibe
31 an der Vorderseite des Nähmaschinenkopfrahmens 2 angeordnet.
Der Scheibendrücker 33 zum Drücken der Fadenspannscheibe
31 ist an einer Seite der Fadenspannscheibe 31 vorgesehen, welche
der Fadenspannscheibe 32 gegenüber liegt, um so die Fadenspannscheibe
31 in Richtung zur Fadenspannscheibe 32 hin zu bewegen.
Der Scheibendrücker 33 kann ein Plattenglied mit drei
Schnappteilen 33a sein und wird in einem Scheibendrückerhalter
34 gehalten, um eine axiale Verdrehung des Scheibendrückers
33 zu verhindern. Weiterhin ist der Scheibendrücker 33 durch
eine Positionierhülse 35 zum Positionieren der Antriebsstange
4 durch eine Schraube 35a positioniert. Der Scheibendrückerhalter
34 ist mit einer Schraube 34a an der Antriebsstange
4 befestigt.
Der Scheibendrücker 33 und der Scheibendrückerhalter
34 sind mit einer Schutzabdeckung 36 abgedeckt, und die Schutzabdeckung
36 ist mit einer Schraube 36a am Scheibendrückerhalter
34 befestigt.
Ein Fadenspannstab 37 ist an einem der Enden der Antriebsstange
34 mit einer Fadenspannstangenplatte 38 und einer Schraube
38a befestigt. Eine Fadenaufnahmefeder 39 ist an dem Fadenspannstab
37 und der Fadenspannstangenplatte 38 vorgesehen. Die Fadenaufnahmefeder
39 ist als Ganzes eine Torsionsschraubenfeder.
Die Antriebsstange 4 kuppelt die Fadenspanneinheit
3 an den Schwingspulenmotor 5 an und überträgt den Antriebsvorgang
des Schwingspulenmotors 5 auf die Fadenspanneinheit 3, wodurch
die Fadenspannscheibe 31 angetrieben wird.
Wie in 4 bis 6
dargestellt, schließt der Schwingspulenmotor 5 eine Antriebsachse
51 ein, durch welche hindurch die Antriebsstange 4 eingesetzt
ist, welche aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Eisen, gebildet
ist und welche als Antriebsachse 6 des Schwingspulenmotors 5 funktioniert.
Permanentmagnete 52, 53 sind in axialer Richtung der Antriebsachse
51 rund um die Antriebsachse 51 herum angeordnet und mit einem
Klebstoff fixiert. Die Permanentmagneten 52, 53 werden durch einen
Werkstoff aus seltener Erde gebildet, beispielsweise einem Neodymium-Magneten oder
einem Samarium-Kobalt-Magneten, und sie haben, wie in 5A
gezeigt, eine zylindrische Form. Somit schließt der Antrieb 6 des
Schwingspulenmotors 5 die Antriebsachse 51 und die Permanentmagneten
52, 53 ein. die auf der Antriebsachse 51 vorgesehen sind.
Der Permanentmagnet 52 ist von einer inneren Umfangsfläche
zu einer äußeren Umfangsfläche in Radialrichtung polarisiert, wie
in 5B dargestellt, und der Permanentmagnet
53 ist von einer äußeren Umfangsfläche zu einer inneren
Umfangsfläche hin in Radialrichtung polarisiert, wie in 5C
dargestellt.
Ein zylindrischer Spulenkörper 54, der zum Zwecke einer
Isolierung aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, ist mit einem kleinen Spalt
von den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagneten 52,
53 um die Achsen der Permanentmagneten 52, 53 herum vorgesehen.
Eine Wicklung 55 zum Anlegen eines Steuerstroms für einen Antriebsstoß
des Schwingspulenmotors 5 ist axial um den Spulenkörper
54 herum gewickelt. Mehr im Einzelnen ist die Wicklung 55 in einem
vorbestimmten Abstand von den Permanentmagneten 52, 53 durch den
Spulenkörper 54 angeordnet.
Jede Wicklung 55 wird von einer einzigen Windung gebildet
und ist an einer Position aufgewickelt, die der äußeren Umfangsfläche
des Permanentmagneten 52 gegenüberliegt und ist ferner auch in einer
Position aufgewickelt, die der äußeren Umfangsfläche des Permanentmagneten
53 derart gegenüberliegt, dass eine Wicklungsrichtung um den Permanentmagneten
52 herum zu derjenigen um den Permanentmagneten 53 herum umgekehrt
ist. Somit schließt ein Stator 7 des Schwingspulenmotors
5 den Spulenkörper 54 und die um den Spulenkörper
54 herum aufgebrachte Wicklung 55 ein.
Entsprechend einem solchen Aufbau wird im Schwingspulenmotor
5 ein magnetischer Kreis ausgebildet, z. B. magnetische Feldlinien
8, die in 6 dargestellt sind. In diesem Falle
ist der Nähmaschinenkopfrahmen 2 aus einem ferromagnetischen Material
ausgebildet. Infolgedessen ist ein magnetischer Widerstand klein, so dass ein magnetischer
Fluss daran gehindert werden kann, abgeschwächt zu werden. Somit zeigt der
Nähmaschinenkopfrahmen 2 magnetisch die gleiche magnetische Funktion
wie diejenige des Gehäuses 126 (siehe 11)
des herkömmlichen Schwingspulenmotors (siehe 11).
Der Spulenkörper 54 ist fest an eine Innenseite einer
Befestigungsbohrung 2a für den Schwingspulenmotor 5 angeklebt.
Die Befestigungsbohrung 2a ist am Nähmaschinenkopfrahmen
2 ausgebildet. Im Nähmaschinenkopfrahmen 2 ist eine durchgehende
Bohrung 2b ausgebildet, die von der Vorderseite zur Rückseite des
Nähmaschinenkopfrahmens 2 durchgeht, so dass sie mit der Befestigungsbohrung
2a in Verbindung steht. Die Antriebstange 4 ist in der durchgehenden
Bohrung 2b angeordnet. Infolgedessen verbindet die Antriebstange
4 die Fadenspanneinheit 3, die an der Vorderseite des Nähmaschinenkopfrahmens
2 angeordnet ist, mit dem Schwingspulenmotor 5, der auf der Rückseite
angeordnet ist. Weiterhin ist ein Schnappring 59, der so ausgebildet ist,
dass er etwa C-Form einnimmt, in der Nähe des einen Endes des Spulenkörpers
54 in der Nachbarschaft einer Öffnung der Befestigungsbohrung
2a angeordnet, und der Spulenkörper 54 wird auf diese Weise
positioniert. Der Spulenkörper 54 mit der um ihn herum aufgebrachten
Wicklung 55 ist direkt in der Befestigungsbohrung 2a befestigt,
die am Nähmaschinenkopfrahmen 2 ausgebildet ist. Ein besonderes Wicklungsjoch
ist nämlich separat nicht vorgesehen, und stattdessen funktioniert der Nähmaschinenkopfrahmen
2 als Wicklungsjoch.
Das andere Ende der Antriebsstange 4 ist mit einem Lager
56 versehen, welches aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, beispielsweise
rostfreiem austenitischem Stahl gebildet ist. Das Lager 56 ist von einer
Innenseite des Spulenkörpers 54 her untergebracht und eingepasst.
Das Lager 56 dient dazu, eine Bewegung in Axialrichtung der Antriebsstange
4 zu führen. Das Lager 56ist so ausgebildet, dass es in eine
Passöffnung, die am Spulenkörper 54 vorgesehen ist, eingepasst
wird. Nach der Befestigung des Lagers 56 ist die Antriebsstange
4 daran gehindert, in ihrer radialen Richtung verschoben zu werden.
Ein Leitungsdraht 58, der elektrisch mit einem Ende der Windung
der Wicklung 55 verbunden ist, ist aus einem der Enden des Spulenkörpers
54 herausgezogen, und ein Strom kann von außen her angelegt werden.
Wenn der Strom aus einer Spannungsquelle an die Wicklung
55 durch den Leitungsdraht 58 angelegt wird, wird eine Schubkraft
in Axialrichtung der Antriebsachse 51 (eine S-Richtung in 6)
in Übereinstimmung mit der Rechte-Hand-Regel von Fleming erzeugt, und zwar
durch den Einfluss des Stromes, der zur Wicklung 55 fließt, und eines
magnetischen Feldes der Permanentmagneten 52, 53, die auf der
Antriebsachse 51 vorgesehen sind, wie in 6
dargestellt. Durch die Erzeugung der Schubkraft an der Antriebsachse 51
wird die Antriebsachse 51 in der Axialrichtung (die S-Richtung von
6) bewegt, und die Antriebsstange 4, die mit
der Antriebsachse 51 gekoppelt ist, wird ebenfalls in der gleichen Richtung
wie die Antriebsachse 51 zusammen mit der Bewegung der Antriebsachse
51 bewegt. Durch die Bewegung der Antriebsstange 4 wird die Positionierhülse
35, die an die Antriebsstange 4 angekoppelt ist, bewegt. Wenn
die bewegte Positionierhülse 35 am Scheibendrücker
33 anliegt, wird der Scheibendrücker 33 bewegt. Durch die
Bewegung des Scheibendrückers 33 wird die Fadenspannscheibe
31 zur Fadenspannscheibe 32 hin bewegt. Durch die Bewegung der
Fadenspannscheibe 32, liegt die Fadenspannscheibe 32 an der Fadenspannscheibe
31 an. Infolgedessen kann der Faden dazwischengelegt werden. Wenn ein Ausmaß
des Stromes, der an die Wicklung 55 angelegt ist, geändert wird, wird
auch die Schubkraft, die in Axialrichtung der Antriebsachse 51 erzeugt
wird, verändert. Infolgedessen ist es möglich, einen Druck für das
Dazwischenlegen des Fadens zwischen die Fadenspannscheiben 31,
32 zu variieren. Durch Regulierung einer Kraft für das Dazwischenlegen
des Fadens zwischen die Fadenspannscheiben 31, 32, wenn der Faden
von einer Fadenvorratsquelle während eines Nähvorgangs abgewickelt wird,
ist es möglich, eine von einem Benutzer gewünschte Fadenspannung zu erzeugen.
Bei dem Schwingspulenmotor 5, der in der Befestigungsbohrung
2a vorgesehen ist, welche am Maschinenkopfrahmen 2 ausgebildet
ist, sind die Permanentmagneten 52, 53 auf der Seite des Antriebs
6 angeordnet, und die Wicklung 55 ist auf der Seite des Stators
7 vorgesehen. Auch in dem Falle, in welchem der Strom an die Wicklung
55 angelegt wird, so dass die Schubkraft erzeugt wird, wird deshalb lediglich
die Antriebsachse 51 bewegt und die Wicklung 45 wird fixiert an
dem Spulenkörper 54 gehalten. Aus diesem Grund kann eine Trennung
verhindert werden.
Die Wicklung 55, welche die Seite des Stators 7
ist, ist in der Befestigungsbohrung 2a in einem Zustand der Aufwicklung
um den Spulenkörper 54 herum befestigt und stützt sich am Nähmaschinenkopfrahmen
2 ab. Infolgedessen wird Wärme, welche durch die Wicklung durch das
Anlegen des Stromes erzeugt wird, direkt von der Wicklung 55 und dem Spulenkörper
54 zum Nähmaschinenkopfrahmen 2 übertragen. Somit ist
es möglich, die Strahlungseigenschaft des Schwingspulenmotors 5 zu
verbessern.
Weiterhin erstreckt sich die Antriebstange 4 von der Vorderseite
zur Rückseite des Nähmaschinenkopfrahmens 2 und ist durch das
Lager 56 und den Fadenspannungsstab 37 gehalten. Selbst wenn die
Länge der Antriebsstange 4 reduziert wird, wird deshalb ein Halteintervall
selbst nicht stark reduziert, und der Einfluss einer Verschiebung
eines axialen Zentrums wird verkleinert. Infolgedessen kann eine koaxiale Präzision
leicht erreicht werden, und der Spalt zwischen den Permanentmagneten 52,
53 und dem Spulenkörper 54 kann reduziert werden, so dass
die Schubkraft des Schwingspulenmotors 5 verbessert werden kann. Weiterhin
ist das Lager 56 in den Spulenkörper 54 eingepasst. Deshalb
kann das Lager 56 daran gehindert werden, sich in Radialrichtung der Antriebsachse
51 zu verschieben, so dass eine Toleranz in der Befestigung vergleichsweise
reduziert werden kann. Weiterhin wird ein Passteil von der Antriebsstange
4 zum Lager 56 verkleinert, eine kumulative Toleranz zwischen
den jeweiligen Komponenten wird verringert, die Präzision in einem axialen
Zentrum der Antriebsstange 4 und des Lagers 56 kann verbessert
werden, und eine Reibung mit dem Lager 56 wird in der Bewegung der Antriebsstange
4 reduziert, so dass eine Hysterese einer Fadenspannung verringert werden
kann. Auch in einer Handhabung eines Spaltes zwischen dem äußeren Umfang
der Permanentmagneten 52, 53, die auf der Antriebsachse
51 vorgesehen sind, und dem inneren Umfang des Spulenkörpers
54, ist darüber hinaus lediglich das Lager 56 als eine Komponente
durch die Antriebsstange 4 und den Spulenkörper 54 vorgesehen.
Infolgedessen ist es möglich, eine Toleranz in einer Befestigung, die erzeugt
wird, wenn jede der Komponenten fixiert wird, vergleichsweise zu reduzieren. Somit
ist es möglich, den Einfluss der kumulativen Toleranz im Schwingspulenmotor
5 herabzusetzen, Im Schwingspulenmotor 5 ist ferner das Wicklungsjoch
nicht separat vorgesehen, sondern der Nähmaschinenkopfrahmen 2 wird
stattdessen verwendet. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Wicklung
55 übermäßig um den Spulenkörper 54 herum
entsprechend einer Dicke des Wicklungsjoch aufzuwickeln. Infolgedessen ist es möglich,
die Schubkraft, welche vom Schwingspulenmotor 5 abgegeben werden kann,
zu steigern. In dem Falle, in welchem der Schwingspulenmotor 5 für
die Ausgabe der gleichen Schubkraft reduziert wird, kann dementsprechend die Größe
des Schwingspulenmotors 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel
stärker reduziert werden. Durch die Reduktion in der Größe ist es
möglich, eine Gewichtsverringerung auszuführen und die Empfindlichkeit
des Schwingspulenmotors 5 zu verbessern. Durch Reduktion der Größe
des Schwingspulenmotors 5 ist es weiterhin möglich, den Schwingspulenmotor
5 im Nähmaschinenkopfrahmen 2 vorzusehen. Deshalb ist es
möglich, die Größe der Nähmaschine zu verringern. Ferner ist
es möglich, eine zu unternehmende Maßnahme für das Vorsehen des Schwingspulenmotors
5 außerhalb der Nähmaschine zu unterlassen (beispielsweise die
Installation einer Schutzabdeckung, um zu verhindern, dass eine Bedienungsperson
den Schwingspulenmotor 5, welcher Hitze erzeugt, berührt). Infolgedessen
ist es möglich, Kosten zu verringern.
Außerdem wird der Nähmaschinenkopfrahmen 2 anstatt
des Wicklungsjochs benutzt. Infolgedessen ist es möglich, die Anzahl der Einzelbauteile
herabzusetzen. Somit ist es möglich, die Kosten für die Produktion des
Schwingspulenmotors 5 zu reduzieren.
Weiterhin erzeugt die Wicklung 55 die Hitze durch das Anlegen
des Stromes. Da das Wicklungsjoch nicht vorgesehen ist, wird jedoch die Hitze entsprechend
schnell auf den Nähmaschinenkopfrahmen 2 übertragen und der Nähmaschinenkopfrahmen
2 berührt die Außenluft. Deshalb kann die so übertragene
Hitze an die Außenluft abgegeben werden und der Nähmaschinenkopfrahmen
2 kann unmittelbar gekühlt werden. Daher ist es möglich, die
Strahlungseffizienz des Schwingspulenmotors 5 zu verbessern.
Zusätzlich ist der Schwingspulenmotor 5 im Nähmaschinenkopfrahmen
2 vorgesehen. Jedoch ist die Anzahl der Einzelbauteile verringert, so dass
die Arbeit zum Einbau des Schwingspulenmotors 5 in den Nähmaschinenkopfrahmen
2 leicht ausgeführt werden kann.
Ferner ist es möglich, den Zwischenraum zwischen der Fadenspanneinheit
3 und dem Schwingspulenmotor 5 zu verringern, und die damit verbundene
Antriebsstange 4 wird durch das Lager 56 gehalten. Deshalb ist
es möglich, eine Last, die auf die Antriebsstange 4 einwirkt, abzuschwächen
und zu verhindern, dass eine Verschlechterung der Empfindlichkeit durch eine Krümmung
oder Verbiegung der Antriebsstange 4 und eine Reduktion in der Bewegungsgenauigkeit
hervorgerufen wird.
Die Reichweite der Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, den Spulenkörper
54 und das Lager 56 in einer einstückigen Struktur auszubilden.
In einem solchen Fall ist es möglich, die Anzahl der Einzelbauteile weiterhin
herabzusetzen und die Kosten zu verringern und die Arbeit leicht auszuführen.
Weiterhin ist die Anzahl der Permanentmagnete 52 und die Anzahl der Windungen
der Wicklung 55 optional und kann frei gewählt werden.
Zusätzlich kann die Konstruktion innerhalb der Reichweite der
Erfindung frei geändert werden.
