(57)【要約】【課題】厚みが厚い被切断物を切断する場合であっても、大型化することのない切断装置を提供する。【解決手段】伝達機構１０における第３駆動側リンク体２６の他端部に貫通孔２６ａを形成するとともに、ボールねじ３０におけるボールねじナット２９にリンクピン３２を突出形成して、貫通孔２６ａにリンクピン３２を挿通させることにより第３駆動側リンク体２６およびボールねじナット２９を連結し、貫通孔２６ａの内面とリンクピン３２との間であってメス受け３がメス２に押圧される際に第３駆動側リンク体２６とボールねじナット２９との間において駆動モータ８の駆動力による負荷が加わる部分に、圧縮ばね３５が介在する。【選択図】      図２
2009039160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の切断部を被切断物を介して合致させることにより被切断物を切断する切断機構と、
前記両切断部のうち一方の切断部を他方の切断部に対して接離移動するように駆動する駆動手段と、
一端部が前記一方の切断部に連結され、前記一方の切断部を前記他方の切断部に接離移動させるように揺動することにより前記駆動手段の駆動力を前記一方の切断部に伝達する伝達機構と、
前記伝達機構の他端部に連結されるとともに前記駆動手段に連結され、前記駆動手段の駆動によって前記伝達機構を揺動させることにより、前記一方の切断部を前記他方の切断部に対して接離移動させる駆動機構とを備えてなり、
前記各機構の間あるいは前記各機構を構成する各部材の間であって、一方の切断部が前記他方の切断部に押圧される際に前記駆動手段の駆動力による負荷が加わる部分の少なくとも１箇所に、弾性変形しうる弾性部材が介在することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記伝達機構の他端部に貫通孔を形成するとともに、前記駆動機構にリンクピンを突出形成して、前記貫通孔に前記リンクピンを挿通させることにより前記伝達機構および前記駆動機構を連結し、
前記弾性部材が、前記貫通孔の内面と前記リンクピンとの間に介在することを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動手段によって切断機構を駆動することにより、例えば、被切断物として布等にボタン穴を形成するために被切断物を切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被切断物としての布にボタン穴を形成する装置として、被切断物を切断する切断装置が用いられている。従来の切断装置は、縫製物を切断するためのメスと、このメスに対向して配置されるメス受けとを有しており、メスは、メス受けに合致するようにメス受けに対して接離可能に設けられている。また、切断装置は、回転自在に設けられた駆動軸と、駆動軸を回転させる駆動手段としての駆動モータと、駆動軸の回転によりメスをメス受けに対して接離移動させる移動機構とを有している。
【０００３】
そして、この切断装置は、先ず切断動作の第一段階として、駆動軸を回転駆動させて移動機構を介してメスをメス受けに合致する位置まで移動するように制御装置より駆動手段を駆動させる。しかしこの段階では、被切断物自身の厚み、硬さなどの条件により、駆動モータからメスまでを連結する部品がたわみ、実際にはメスとメス受けが合致せず、被切断物の厚み全部を切断できない場合がある。そこで次に第二段階として、計算上メスがメス受けに合致する位置を越える位置まで制御装置が駆動モータをさらに駆動し、駆動軸を捻りながらメスをメス受けの方向にさらに押圧させることにより、最終的にメスとメス受けが合致し、被切断物を完全に切断するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３４０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の切断装置においては、前述のように被切断物を切断するための駆動手段のさらなる駆動の際に、計算上メスが移動する位置と、実際にメスが存在する位置との差異を駆動軸を捻ることにより吸収する。しかし、例えば布の積層枚数が多くなることにより被切断物の厚みが厚くなると、前述の切断動作の第一段階においてメスが被切断物を切断できる量が少なくなり、メスとメス受けとの距離が増加するため、前述の第二段階において制御装置が駆動手段を駆動する際のメスの移動量（計算上メスがメス受けに合致する位置を越えて移動する量）を増加させる必要があった。そして、このような駆動軸の回転により駆動モータの駆動力をメスに伝達し、駆動軸の捻りによりメス受けに対しメスを押圧する切断装置において、計算上メスが移動する位置と、実際にメスが存在する位置との更に大きな差異を駆動軸の捻りで吸収するためには、駆動軸の径、長さを増大する必要があり、このため、切断装置が大型化してしまうという問題を有していた。
【０００６】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、厚みが厚い被切断物を切断する場合であっても、大型化することのない切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る切断装置の特徴は、一対の切断部を被切断物を介して合致させることにより被切断物を切断する切断機構と、前記両切断部のうち一方の切断部を他方の切断部に対して接離移動するように駆動する駆動手段と、一端部が前記一方の切断部に連結され、前記一方の切断部を前記他方の切断部に接離移動させるように揺動することにより前記駆動手段の駆動力を前記一方の切断部に伝達する伝達機構と、前記伝達機構の他端部に連結されるとともに前記駆動手段に連結され、前記駆動手段の駆動によって前記伝達機構を揺動させることにより、前記一方の切断部を前記他方の切断部に対して接離移動させる駆動機構とを備えてなり、前記各機構の間あるいは前記各機構を構成する各部材の間であって、一方の切断部が前記他方の切断部に押圧される際に前記駆動手段の駆動力による負荷が加わる部分の少なくとも１箇所に、弾性変形しうる弾性部材が介在する点にある。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、一方の切断部を他方の切断部に対して押圧するにあたってさらに駆動手段を駆動する際に、計算上メスが移動する位置と、実際にメスが存在する位置との差異を弾性部材が収縮することにより吸収するため、駆動軸を必要以上に捻ることがない。そのため駆動軸の径、長さを増大する必要がなく、さらには切断装置の大型化を防ぐことができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係る切断装置の特徴は、請求項１に記載の切断装置において、前記伝達機構の他端部に貫通孔を形成するとともに、前記駆動機構にリンクピンを突出形成して、前記貫通孔に前記リンクピンを挿通させることにより前記伝達機構および前記駆動機構を連結し、前記弾性部材が、前記貫通孔の内面と前記リンクピンとの間に介在する点にある。
【００１０】
この請求項２に記載の発明によれば、弾性部材を、伝達機構の他端部に形成された貫通孔に嵌合させて、駆動機構と伝達機構の連結部に介在するように装着するので、弾性部材を容易に装着することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明に係る切断装置によれば、厚みが厚い布を切断する際に、制御装置が駆動手段を駆動する際のメスの移動量（計算上メスがメス受けに合致する位置を越えて移動する量）を増加させる必要がある場合でも、計算上メスが移動する位置と、実際にメスが存在する位置との差異を弾性部材が収縮することで吸収するため、駆動軸を必要以上に捻ることがない。そのため駆動軸の径、長さを増大する必要がなく、さらには切断装置の大型化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る切断装置の一実施形態を図１から図４を参照して説明する。ここで、本実施形態においては、被切断物としてミシンにおいて縫製される布にボタン穴を形成するための切断装置を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る切断装置を示す概略側面図であり、図１に示すように、切断装置１は、一対の切断部として布を切断する切断刃２ａを備えたメス２およびメス２に対向して配置されるメス受け３を備えた切断機構５を有している。メス２の切断刃２ａは、ボタン穴の形状に対応して形成されており、メス２は、切断刃２ａを上方に向けて配置されている。メス受け３の上部は、メス受け３を支持するメス腕６に連結されており、メス受け３は、メス２の切断刃２ａに合致するようにメス２に対して接離可能に上下動するようになっている。そして、切断機構５は、メス受け３を布を介してメス２に合致させて、メス受け３をメス２に対して押圧することにより、この布を切断するようになっている。
【００１４】
また、切断装置１は、メス受け３がメス２に対して接離移動するようにメス受け３を上下方向に駆動する駆動モータ８を有しており、駆動モータ８は、パルスモータにより構成されている。駆動モータ８の出力軸８ａは上方に向けて配置されており、出力軸８ａには、出力軸８ａを中心軸として回転するモータギア８ｂが出力軸８ａに固定して設けられている。
【００１５】
さらに、切断装置１は、一端部がメス受け３に連結され、揺動によって駆動モータ８の駆動力をメス受け３に伝達する伝達機構１０と、伝達機構１０の他端部に連結されるとともに駆動モータ８に連結され、駆動モータ８の駆動によって伝達機構１０を揺動させることにより、メス受け３をメス２に対して接離移動させる駆動機構１１とを有している。
【００１６】
伝達機構１０は、駆動腕１５を有し、駆動腕１５は長さ方向における略中心部が支持軸１６に軸支され、支持軸１６を支点として両端部が上下方向に揺動するようになっている。駆動腕１５の一端部は、メス側リンク体１７を介してメス腕６の上部に連結されており、これにより、駆動腕１５の一端部はメス側リンク体１７およびメス腕６を介してメス受け３に連結されている。また、駆動腕１５の他端部は、連結軸１９を介して第１駆動側リンク体２０の一端部に連結され、第１駆動側リンク体２０の他端部は、連結軸２１を介して略Ｌ字状の第２駆動側リンク体２２の一端部に連結されている。第２駆動側リンク体２２は、折曲部が支持軸２３に軸支され、支持軸２３を支点として両端部がそれぞれ上下方向に揺動するようになっており、第２駆動側リンク体２２の他端部は第３駆動側リンク体２６の一端部に連結軸２５を介して固定して連結されている。そして、駆動腕１５および各１７、２０、２２、２６は、捻られることなく揺動により駆動モータ８の駆動力を切断機構５に伝達する構成とされている。
【００１７】
駆動機構１１は、周面に図示しないねじ溝が螺旋状に形成されたねじ軸２８と、ねじ軸２８に装着され略円筒状のボールねじナット２９とを備えたボールねじ３０を有しており、ボールねじナット２９は、内周面において複数の図示しないボールを介してねじ軸２８のねじ溝に噛合されている。ねじ軸２８は、駆動モータ８の上方に上下方向に延在するように配置され、軸を中心に回転自在にされている。ねじ軸２８の下端部には、ねじ軸２８の軸を中心として回転する駆動ギア３１がねじ軸２８に固定して設けられており、駆動ギア３１は、モータギア８ｂに噛合されるようになっている。
【００１８】
また、図３に示すように、ボールねじナット２９には、リンクピン３２がボールねじナット２９の外周面から突出して設けられており、リンクピン３２は、第３駆動側リンク体２６の他端部に形成された貫通孔２６ａに挿通されている。
【００１９】
駆動機構１１と伝達機構１０との連結部であって、メス受け３がメス２に押圧される際に駆動機構１１と伝達機構１０との間において駆動モータ８の駆動力による負荷が加わる部分には、弾性変形しうる弾性部材としての圧縮ばね３５が介在している。本実施形態においては、圧縮ばね３５は、第３駆動側リンク体２６における貫通孔２６ａの下部分に嵌合されており、貫通孔２６ａの内面とリンクピン３２の底面との間で圧縮するように装着されている。これにより、計算上メスが移動する位置と、実際にメスが存在する位置（メス受けに合致する位置）との差異分を圧縮ばね３５が収縮し、リンクピン３２の位置が２６ａ内で移動することによって吸収する。なお、本実施形態においては、弾性部材として、駆動機構１１および伝達機構１０の連結部分に介在する弾性部材として、圧縮ばね３５が用いられているが、本発明の切断装置１はこれに限定されるものではなく、弾性部材として、引っ張りばねや、ゴム、樹脂プレート等を用いることもできる。
【００２０】
そして、ボールねじ３０は、駆動モータ８の回転駆動されると、その駆動力が駆動ギア３１を介してねじ軸２８に伝達されてねじ軸２８が回転し、ねじ軸２８の回転によってボールねじナット２９が上下動するようになっている。
【００２１】
この切断装置１は、例えば、切断機構５が縫い針の配置位置の近傍に位置するように図示しないミシンに設けられており、ミシンは、切断装置１によって布にボタン穴を形成するとともに、針棒の上下動および針振り動作に合わせてルーパーを駆動して、縫い針とルーパーとの協働によりボタン穴の周縁にかがり縫いを施すようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２３】
まず、図１に示すようなメス２とメス受け３が離間した状態から、駆動モータ８が正回転すると、駆動モータ８の回転による駆動力がモータギア８ｂおよび駆動ギア３１を介してねじ軸２８に伝達されてねじ軸２８が正回転し、これにより、ボールねじナット２９が下降する。すると、ボールねじナット２９に連結された第３駆動側リンク体２６が下降して、第３駆動側リンク体２６の他端部に連結された第２駆動側リンク体２２が支持軸２３を軸に揺動する。続いて、第２駆動側リンク体２２の揺動により、第１駆動側リンク体２０を介して駆動腕１５が支持軸１６を軸に揺動して駆動腕１５の他端部が上昇し、駆動腕１５の一端部が下降すると、メス側リンク体１７およびメス腕６を介してメス受け３がメス２と合致する方向に下降する。しかし、被切断物自身の厚み、硬さなどの条件により、駆動モータからメスまでを連結する部品がたわみ、実際にはメスとメス受けが合致せず、被切断物の厚み全部を切断できない場合がある。そこで計算上メス受け３がメス２に合致する位置を越える位置までさらに駆動モータ８を正回転して、メス受け３をメス２に対して押圧する。すると最終的にメス受けはメスと合致する位置に移動することにより、メス２とメス受け３との間に配置された布を切断し、布にボタン穴を形成する。
【００２４】
このとき、ボールねじナット２９のリンクピン３２と第３駆動側リンク体２６との間であってメス受け３がメス２に押圧される際に駆動モータ８からの駆動力による負荷がリンクピン３２から第３駆動側リンク体２６に加わる部分には、圧縮ばね３５が前記駆動力がリンクピン３２から第３駆動側リンク体２６に伝達される方向に弾力性を有するように配置されている。これにより、ボールねじナット２９のリンクピン３２から第３駆動側リンク体２６に伝達される駆動モータ８の駆動力による負荷が、圧縮ばね３５を圧縮する。すなわち、メス受け３をメス２に対して押圧するにあたってさらに駆動モータ８を正転駆動する際に、計算上メス受け３が移動する位置と、実際にメス受け３が存在する位置との差異を圧縮ばね３５が収縮することで吸収する。このとき第三駆動リンク２６から駆動モータまでの各部品は計算上の位置に移動する。
【００２５】
その後、駆動モータ８を逆回転して、ボールねじナット２９を上昇させることにより、伝達機構１０を介してメス受け３を上昇させて、メス受け３がメス２から離間する位置に移動させる。なお、駆動モータ８の正・逆回転とメス受け３の上下動は逆であってもよい。
【００２６】
本実施形態によれば、メス受け３をメス２に押圧させる際に、駆動モータ８からの駆動力による負荷が、ボールねじナット２９のリンクピン３２と第３駆動側リンク体２６との連結部分に介在する圧縮ばね３５を圧縮する。このため、メス受け３をメス２に対して押圧するにあたってさらに駆動モータ８を正転駆動する際に、計算上メス受け３が移動する位置と、実際にメス受け３が存在する位置との差異を圧縮ばね３５が収縮することで吸収する。
【００２７】
したがって、厚みが厚い布を切断する際に、計算上メス受け３がメス２に合致する位置を越える位置まで駆動モータ８を正回転させた場合でも、計算上メス受け３が移動する位置と、実際にメス受け３が存在する位置との差異を圧縮ばね３５が収縮することで吸収するため、駆動軸を必要以上に捻ることがない。そのため駆動軸の径、長さを増大する必要がなく、さらには切断装置の大型化を防ぐことができる。
【００２８】
また、圧縮ばね３５を、ボールねじナット２９に連結される第３駆動側リンク体２６に形成された貫通孔２６ａに嵌合して、ボールねじナット２９のリンクピン３２と第３駆動側リンク体２６の連結部に介在するように装着しているので、圧縮ばね３５を容易に装着することができる。
【００２９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３０】
例えば、本実施形態において、弾性部材は、伝達機構１０および駆動機構１１の連結部分であって第３駆動側リンク体２６とボールねじナット２９のリンクピン３２との間の１箇所に配置されているが、これに限定されるものではなく、切断機構５と駆動モータ８との間であって、メス受け３がメス２に押圧される際に切断機構５から駆動機構１１の間の各部材間において駆動モータ８の駆動力による負荷が加わる部分の少なくとも１箇所に、駆動モータ８からメス受け３に伝達される駆動力による負荷を緩衝可能な弾性部材が介在していればよい。例えば、各駆動側リンク体２０、２２、２６の連結部、駆動側リンク体２０、２２、２６と駆動腕１５との連結部、駆動腕１５とメス側リンク体１７との連結部、メス側リンク体１７とメス腕６との連結部、メス腕６とメス受け３との連結部等種々の連結部の複数箇所に弾性部材を介在させることにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、切断機構５においてメス２が下方に配置され、メス受け３が駆動モータ８の駆動によりメス２に対して接離移動するようになっているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、切断機構５においてメス受け３を下方に配置し、メス２を駆動モータ８の駆動によりメス受け３に対して接離移動するようにしてもよく、さらに、切断機構５における一対の切断部を両メス２により構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る切断装置の一例を示す概略側面図
【図２】図１の切断装置における伝達機構および駆動機構の連結部を示す概略拡大図
【図３】図２の伝達機構および駆動機構の連結部を示す概略分解斜視図
【図４】図１の切断装置におけるメスとメス受けが合致した状態を示す概略側面図
【符号の説明】
【００３３】
１  切断装置
２  メス
３  メス受け
５  切断機構
８  駆動モータ
１０  伝達機構
１１  駆動機構
１５  駆動腕
１７  メス側リンク体
２０  第１駆動側リンク体
２２  第２駆動側リンク体
２６  第３駆動側リンク体
２８  ねじ軸
２９  ボールねじナット
３０  ボールねじ
３２  リンクピン
３５  圧縮ばね
【図１】
2009039160.tif 000003
【図２】
2009039160.tif 000004
【図３】
2009039160.tif 000005
【図４】
2009039160.tif 000006