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Dokumentenidentifikation DE102007004550A1 30.08.2007
Titel Fadenspanner einer Nähmaschine
Anmelder Juki Corp., Chofu, Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kazehare, Hiroyuki, Chofu, Tokyo, JP
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte, 70182 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 30.01.2007
DE-Aktenzeichen 102007004550
Offenlegungstag 30.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.08.2007
IPC-Hauptklasse D05B 47/04(2006.01)A, F, I, 20070511, B, H, DE
Zusammenfassung Ein Fadenspanner 1 einer Nähmaschine schließt ein: eine erste Fadenspannscheibe 31 und eine zweite Fadenspannscheibe 32, die einen Faden zwischen sich halten und beide außerhalb eines Nähmaschinenkopfrahmens 2 angeordnet sind, der aus einem ferromagnetischen Werkstoff gebildet ist, einen Scheibendrücker 33, der so beweglich ist, dass er an der ersten Fadenspannscheibe derart anliegt, dass die erste Fadenspannscheibe sich zur zweiten Fadenspannscheibe hin oder von dieser weg bewegt, einen Antriebsmechanismus 4, der den Scheibendrücker derart antreibt, dass sich die erste Fadenspannscheibe zur zweiten Fadenspannscheibe hin bewegt, und eine Antriebsquelle 5, welche den Antriebsmechanismus antreibt, wobei die Antriebsquelle auf der Innenseite des Nähmaschinenkopfrahmens vorgesehen ist. Die Antriebsquelle umfasst einen Antrieb 6 einschließlich eines Permanentmagneten 52, 53 und einen Stator 7 einschließlich einer Wicklung 55, die um den Permanentmagneten mit einem vorbestimmten Abstand bezüglich des Permanentmagneten herum gewickelt ist. Der Nähmaschinenkopfrahmen ist befähigt, als ein Wicklungsjoch für die Wicklung zu dienen.

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

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.


Anspruch[de]
Ein Fadenspanner einer Nähmaschine, umfassend:

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; und

eine Antriebsquelle (5) die den Antriebsmechanismus antreibt, wobei die Antriebsquelle im Inneren 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,

dadurch gekennzeichnet, dass der Nähmaschinenkopfrahmen dazu geeignet ist, als ein Wicklungsjoch für die Wicklung zu dienen.
Der Fadenspanner einer Nähmaschine nach Anspruch 1, wobei der Stator weiterhin einen Spulenkörper (54) umfasst, um den herum die Wicklung gewickelt ist, und ein Lager (56) für den Antrieb am Spulenkern vorgesehen ist. Der Fadenspanner einer Nähmaschine nach Anspruch 2, wobei der Spulenkern und das Lager in einer einstückigen Bauweise ausgebildet sind. Der Fadenspanner einer Nähmaschine nach Anspruch 2, wobei der Spulenkörper mit einer Passöffnung ausgebildet ist und das Lager von einer Innenseite des Spulenkörpers her in die Passöffnung eingepasst ist.






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