JP2000202182A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構
とを共通の１つの電動アクチュエータで駆動できるこ
と、その電動アクチュエータの駆動時における負荷を軽
減して駆動モータの小型化を図ること、これによりミシ
ンの小型化や低コスト化を図ること、等である。 【解決手段】 針棒上下動機構２と、針棒揺動機構３
と、針棒遮断機構４と、糸調子機構５と、張力解放機構
６とを設けるとともに、これら針棒揺動機構３と針棒遮
断機構４と張力解放機構６とを共通の１つの駆動モータ
９０の駆動力で駆動する駆動機構７を設け、駆動機構７
においては駆動モータ９０で揺動用カム９３ａと遮断用
カム９３ｂとを有する第１カム部材９３と、解放用カム
９５ｂを有する第２カム部材９５とを駆動するようにし
たので、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力
解放機構６とを共通の１つの駆動モータ９０で独立駆動
的に駆動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、針棒上下動機構と
針棒揺動機構と針棒の上下駆動を遮断する針棒遮断機構
と糸調子機構と張力解放機構等を備えたミシンに関し、
特にこれら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構
とを共通の１つの電動アクチュエータ（駆動モータ）で
駆動するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直線模様やジグザグ模様を縫製可
能なジグザグミシンにおいては、１対の糸調子皿の一方
を他方へバネ付勢して、糸駒から縫針に至る上糸経路中
の上糸をこれら糸調子皿で挟持することでその上糸に張
力を付与する糸調子機構と、針棒を上下駆動する針棒上
下動機構と、針棒を加工布の送り方向と直交する方向に
揺動させる針棒揺動機構等の縫製装置が設けられてい
る。また、この種のジグザグミシンにおいて、針棒の上
下動を一時的に中断させて飛ばし縫いを行なう場合、或
いは、縫製処理の途中や終了時に上糸と下糸とを糸切り
機構で自動的に切断する場合には、針棒の上下駆動を遮
断する針棒遮断機構と、糸切り時に必要な上糸を繰り出
せるように、糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える
張力解放機構などが追加的に設けられている。

【０００３】この場合、ミシンモータで駆動される主軸
の回転により針棒上下動機構を駆動する一方、針棒揺動
用に設けた専用の駆動モータで針棒揺動機構を介して針
棒を揺動するように構成され、また針棒遮断機構は専用
に設けたソレノイド等の電動アクチュエータで独立的に
駆動され、更に張力解放機構も同様に、専用に設けられ
たソレノイド等の電動アクチュエータで独立的に駆動さ
れるようになっている。即ち、これら針棒揺動機構と針
棒遮断機構と張力解放機構とを夫々個別の駆動モータや
電動アクチュエータで駆動することから、製造コストが
高くなるとともに、これら駆動モータや電動アクチュエ
ータを設けることでミシンが大型化し、組付け作業が複
雑化するという問題がある。

【０００４】そこで、最近、針棒揺動機構と針棒遮断機
構とを１つの電動アクチュエータで駆動するなどして、
電動アクチュエータの数を減らすように構成したミシン
が種々提案されている。例えば、実公平２−３６４５５
号公報に記載の「ジグザグミシンの針棒切外し機構」に
おいては、針振りパルスモータを所定回動角度以内で駆
動することで揺動杆を介して針棒を揺動する一方、針振
りパルスモータをこの所定回動角度以上に駆動すること
で、切外しリンクの回動により切外しクラッチ板を作動
させて針棒駆動系の連結を解除し、針棒を切外すように
なっている。

【０００５】また、特表昭６０−５００７２０号公報に
記載の「ミシン」においては、ミシンの頭部にサーボモ
ータと、相補的輪郭Ｂ，Ｃ及び輪郭面Ａ１，Ａ２，Ａ３
が形成されサーボモータにより回転駆動されるカムとを
設け、このサーボモータを往復回転駆動することによ
り、これら相補的輪郭Ｂ，Ｃに接する１対のトレーサを
介して針棒を揺動させる一方、このサーボモータの駆動
により輪郭面Ａ１，Ａ２，Ａ３に接するトレーサの移動
を介して針棒の上下動の連結を解除するようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記実公平２−３６４
５５号公報に記載の「ジグザグミシンの針棒切外し機
構」、特表昭６０−５００７２０号公報に記載の「ミシ
ン」においては、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つ
の駆動モータでカムを介して駆動することで、電動アク
チュエータの数を減らすようにはなっているが、糸切り
時に必要な上糸を自動的に繰り出せるように、糸調子機
構を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構を設ける
場合、この張力解放機構を駆動する為の電動アクチュエ
ータが別途必要となり、更に、この電動アクチュエータ
を駆動する為の出力ポートを余分に設けた１ランク上の
ＣＰＵ等の制御素子が必要となり、コスト高になるとと
もに、ミシンが大型化するという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、針棒揺動機構と針棒遮断
機構と張力解放機構とを共通の１つ電動アクチュエータ
（駆動モータ）で駆動できること、その電動アクチュエ
ータの駆動時における負荷を軽減して電動アクチュエー
タの小型化を図ること、これによりミシンの小型化や低
コスト化を図ること、などである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のミシンは、縫
針を下端に取付けた針棒を上下駆動する針棒上下動機構
を有する縫製手段を備えたミシンにおいて、針棒を所定
方向に揺動させる針棒揺動機構と、針棒上下動機構から
針棒への上下駆動を遮断する針棒遮断機構と、上糸供給
源から縫針に至る上糸経路中の上糸に張力を付与する少
なくとも１つの糸調子機構と、糸調子機構を上糸張力解
放状態に切換える張力解放機構と、針棒揺動機構と針棒
遮断機構と張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュ
エータの駆動力で駆動可能にした駆動手段とを備えたも
のである。

【０００９】針棒揺動機構により針棒が所定の揺動方向
に揺動され、針棒遮断機構により針棒の上下駆動が遮断
され、上糸に張力を付与する糸調子機構が張力解放機構
により上糸張力解放状態に切換えられる。ここで、これ
ら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とは、共
通の１つの電動アクチュエータの駆動力で駆動可能にな
っているので、この電動アクチュエータを駆動すること
により、針棒揺動機構を介して針棒を揺動することでジ
グザグ縫目を形成でき、糸切り時などにおいては針棒遮
断機構と張力解放機構とを駆動して上糸を繰出して糸切
断することができる。

【００１０】請求項２のミシンは、請求項１の発明にお
いて、前記電動アクチュエータは駆動モータからなるこ
とを特徴とするものである。即ち、電動アクチュエータ
は駆動モータで構成されるので、駆動系が簡単化するこ
とから、駆動手段の構成の簡単化を図ることができる。

【００１１】請求項３のミシンは、請求項２の発明にお
いて、前記駆動モータはステッピングモータからなるこ
とを特徴とするものである。即ち、駆動モータはステッ
ピングモータで構成されるので、駆動モータをオープン
ループ制御できて駆動制御が簡単化するとともに、駆動
制御量の精度が向上し、駆動モータの軽量化や低コスト
化を図ることができる。

【００１２】請求項４のミシンは、請求項２又は３の発
明において、前記駆動手段は、針棒揺動機構と針棒遮断
機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機構を駆動
する第２カム部材とを有し、これら第１カム部材と第２
カム部材とは駆動モータで回転駆動されることを特徴と
するものである。即ち、針棒揺動機構と針棒遮断機構と
を１つの第１カム部材で駆動するので、部品点数が減
り、組付け作業が簡単化し、これらの作動タイミング調
整を不要にできる。また、第１カム部材と第２カム部材
とを別体で構成したので、針棒揺動機構や針棒遮断機構
に接近させた最適な位置に第１カム部材を設けられる一
方、張力解放機構に接近させた最適な位置に第２カム部
材を設けられ、駆動手段を配置する自由度が向上する。

【００１３】請求項５のミシンは、請求項４の発明にお
いて、前記第１カム部材は布送り方向と平行な第１枢支
軸を介して回転可能に枢支され、且つ第２カム部材は布
送り方向と平行な第２枢支軸を介して回転可能に枢支さ
れ、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よりも下側に配置
され且つ第２枢支軸は駆動軸よりも上側に配置されたこ
とを特徴とするものである。即ち、第１カム部材を回転
可能に枢支する第１枢支軸と、第２カム部材を回転可能
に枢支する第２枢支軸とを駆動モータの駆動軸と平行に
配置したので、駆動モータによるこれら第１及び第２カ
ム部材の駆動系が簡単化する。また、駆動モータに対し
て第１枢支軸を下側に且つ第２枢支軸を上側に配置した
ので、この駆動手段を設けるミシン頭部を小型化するこ
とができる。

【００１４】請求項６のミシンは、請求項５の発明にお
いて、前記第１カム部材に針棒揺動機構を駆動する揺動
用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用カムとが形成さ
れ、第２カム部材に張力解放機構を駆動する解放用カム
が形成されたことを特徴とするものである。即ち、針棒
の下端部を揺動させる針棒揺動機構を比較的下側に設け
る場合が多く、また針棒遮断機構を針棒の高さ方向の中
段部に設ける場合が多く、更に、糸調子機構に接近させ
て比較的高い位置に張力解放機構を設ける場合が多く、
揺動用カムと遮断用カムと形成した第１カム部材を駆動
モータに対して下側に配置し、解放用カムを形成した第
２カム部材を駆動モータに対して上側に配置したので、
これらの機構を駆動する駆動系を簡単化且つコンパクト
化して設けることができる。

【００１５】請求項７のミシンは、請求項６の発明にお
いて、前記ステッピングモータの位相角を基準として、
揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放用カムによる上
糸張力解放用期間と、遮断用カムによる遮断期間とが直
列状に並ぶように、揺動用カムと解放用カムと遮断用カ
ムが構成されたことを特徴とするものである。即ち、ス
テッピングモータ（駆動モータ）の初期化位置を０°の
位相角とした場合、針棒揺動期間（例えば、３０°〜２
４０°）と、上糸張力解放用期間（例えば、２４０°〜
３４５°）と、遮断期間（例えば、３４５°〜４０５
°）とが直列状に設定されるので、これら針揺動と張力
解放と針棒遮断とを相互に干渉することなく個別に作動
させることができ、駆動モータの負荷を分散させること
で駆動モータの小型化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて説明する。本実施形態は、針棒上下動機
構、針棒揺動機構などを備えた本縫いミシンに本発明を
適用した場合の一例である。

【００１７】図１に示すように、本縫いミシンＭの頭部
１には、針棒１２を上下に駆動する針棒上下動機構２
と、針棒１２を布送り方向と直交する左右方向（所定方
向に相当する）に揺動させる針棒揺動機構３と、針棒１
２の上下駆動を遮断する針棒遮断機構４と、糸駒（図示
略）から針棒１２の下端に装着された縫針１３に至る上
糸経路中の上糸８に張力を付与する糸調子機構５と、こ
の糸調子機構５を上糸張力解放状態に切換える張力解放
機構６と、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張
力解放機構６とを共通の１つの駆動モータ９０（電動ア
クチュエータに相当する）の駆動力で駆動するようにし
た、駆動手段に相当する駆動機構７とが設けられてい
る。

【００１８】先ず、針棒上下動機構２について、図１〜
図５に基づいて説明する。前記ミシン頭部１の略中央部
には上下方向向きの針棒台１０が配置され、この針棒台
１０はその上端部において枢支ピン１１により、フレー
ムＦから前方に延びる台座Ｆａ（図３参照）に揺動可能
に枢着されている。そして、この針棒台１０には針棒１
２が上下動可能に支持され、その下端部に縫針１３が着
脱可能に装着されている。一方、図示外のミシンモータ
で回転駆動されるミシン主軸１４の先端部に天秤クラン
ク１５が固着され、この天秤クランク１５の一端部に針
棒クランクロッド１６の上端部が回動可能に連結され、
針棒１２はこの針棒クランクロッド１６の下端部に連結
された針棒抱き１７と連結機構１８とを介して上下動す
るように連結されている。

【００１９】その連結機構１８について簡単に説明する
と、針棒抱き１７は針棒１２に摺動可能に支持され、針
棒１２に固着した固定部材１９に上下向きの揺動部材２
０の上端部が回動可能に枢支され、この揺動部材２０の
下端部の係合凸部２０ａが針棒抱き１７の係合凹部１７
ａに係合するように、巻きバネ２１で弾性付勢されてい
る。即ち、ミシンモータでミシン主軸１４が回転される
と、天秤クランク１５と針棒クランクロッド１６とを介
して針棒抱き１７が針棒１２に摺動しながら上下動する
ときに、連結機構１８を介して針棒１２が上下に往復駆
動される。

【００２０】次に、針棒揺動機構３について、図１〜図
６に基づいて説明する。前記針棒台１０の左側に上下方
向向きに配置された揺動レバー３１はその高さ方向中段
部において前後方向向きの枢支ピン３２により補助フレ
ーム９に回動可能に枢支され、この揺動レバー３１の下
端部は針棒台１０の下端部に固着した係合リング部材３
３に左側から当接可能になっているとともに、その揺動
レバー３１の上端部が後述する第１カム部材９３の揺動
用カム９３ａに左側から当接可能になっている。

【００２１】そして、補助フレーム９と針棒台１０の下
端部とに張架された引っ張りコイルバネ３４のバネ力に
より、揺動レバー３１の上端部が揺動用カム９３ａに押
圧され且つその下端部が係合リング部材３３に押圧され
ている。第１カム部材９３が正面視にて時計回り又は反
時計回りに回転されるときに、針棒台１０は揺動用カム
９３ａの偏心状カム面に応じた揺動レバー３１の揺動を
介して枢支ピン３２を揺動中心として揺動する。即ち、
針棒１２はこの針棒台１０の揺動と同期して揺動される
ようになっている。

【００２２】次に、針棒遮断機構４について説明する。
前記針棒台１０の左側の略下半部分には、上下方向向き
の回動軸４０が回動可能に枢支され、この回動軸４０に
は針棒台１０の略左半分で且つ略下半部分に対応する大
きさを有する板状の作動板４２と駆動レバー４３とを一
体形成した遮断板４１が回動可能に枢支されている。

【００２３】前記駆動レバー４３の先端部には係合ピン
４４が固着され、この係合ピン４４が後述する第１カム
部材９３の遮断用カム９３ｂに後方から当接可能になっ
ている。また、その遮断板４１はコイルバネ４５のバネ
力により平面視にて反時計回りに付勢され、作動板４２
は前記揺動部材２０の係合突出部２０ｂに後方から係合
可能になっている。即ち、第１カム部材９３が時計回り
に回転され、係合ピン４４が遮断用カム９３ｂで後方に
移動されるときに遮断板４１が平面視にて時計回りに回
動されるので、作動板４２に係合する係合突出部２０ｂ
を介して揺動部材２０の係合凸部２０ａが針棒抱き１７
の係合凹部１７ａから離脱して、針棒１２の上下駆動が
遮断される。

【００２４】その結果、針棒１２は、針棒台１０に取付
けたバネ受け板４６に引っ掛けられた引っ張りコイルバ
ネ４７のバネ力により、その最上位置に摺動して保持さ
れる（図１６参照）。ところで、その針棒１２の上下駆
動遮断後において、遮断板４１が図４、図５に示す待機
位置に復帰しているときに、針棒抱き１７が上昇してく
ることにより、係合凸部２０ａは針棒抱き１７の傾斜案
内面１７ｂを経て係合凹部１７ａに自動的に係合するよ
うになっている。

【００２５】次に、糸調子機構５について、図１、図
３、図７に基づいて説明する。この糸調子機構５とし
て、主糸調子機構５Ａと副糸調子機構５Ｂとが設けられ
ており、先ず主糸調子機構５Ａについて説明する。ミシ
ン頭部１の前面に配設された支持板４９の上部前面に取
付け板５１が固着され、この取付け板５１の左端部分が
前方に屈曲された取付け部５１ａに固定糸調子皿５２が
固着されている。更に、この取付け部５１ａには、左右
方向向きの糸調子軸５３と補助軸５４との左端部が固着
されている。

【００２６】上側の糸調子軸５３には、固定糸調子皿５
２に当接する可動糸調子皿５５と、段付きリング５６
と、１対のリング状バネ受け具５７，５８と、張力調整
部材５９とが嵌合され、これら１対のリング状バネ受け
具５７，５８の間に圧縮コイルバネ６０が介装されてい
る。そして、糸調子軸５３の直ぐ後側に配設された糸調
子ダイヤル６１には螺旋状のスリット６１ａが形成さ
れ、張力調整部材５９に固着された後向きの調整ピン６
２がこのスリット６１ａに係合している。ここで、張力
調整部材５９は、その下端部を下側の補助軸５４に摺動
可能に嵌め込むことで軸回りの回転が阻止されている。

【００２７】即ち、糸調子ダイヤル６１を正面視にて時
計回りに指で回動させることにより、スリット６１ａに
係合する調整ピン６２を介して張力調整部材５９が左方
向に移動するので、圧縮コイルバネ６０のバネ力が大き
くなるのと同時に、両糸調子皿５２，５５による押圧力
が増加し、これら両糸調子皿５２，５５の間を通過する
上糸８に付与する張力が増加することになる。ここで、
前記段付きリング５６の段部に、後述する張力解放機構
６の第１解放レバー７５の環状駆動部７５ａが嵌まり込
んでいる。

【００２８】次に、副糸調子機構５Ｂについて説明する
と、前記支持板４９の上面に水平状に固着された主糸調
子機構５Ａの後側の取付け板５０上には、前後方向向き
のベース板６５が固着されるとともに、そのベース板６
５にはベース板６５の両端の起こし部６５ａ，６５ｂを
挿通した左右方向向きの副糸調子軸６６が左右方向移動
自在に支持され、この副糸調子軸６６の左端部には平面
視略Ｌ字状の押え金具６７が固着され、副糸調子軸６６
はこれに外装された圧縮コイルバネ６８により、副糸調
子軸６６に固着したバネ受け部材６９を介して右方へ弾
性付勢されている。そして、弾性材からなる張力付与板
７０の後端部はベース板６５に固定され、張力付与板７
０の前端部は押え金具６７に係合している。

【００２９】そして、常には図３に示すように、圧縮コ
イルバネ６８と副糸調子軸６６により押え金具６７が右
方に付勢され、押え金具６７に取付けた調整ビス７１に
より張力付与板７０をベース板６５に押圧することによ
り、これら張力付与板７０とベース板６５との間を通過
する上糸８に張力が付与されている。ここで、ベース板
６５の起こし部６５ａとバネ受け部材６９との間に、後
述する張力解放機構６の第２解放レバー７６の駆動部７
６ａが嵌まり込んでいる。ここで、糸駒から繰出された
上糸８は、副糸調子機構５Ｂの張力付与板７０とベース
板６５との間を経て、更に主糸調子機構５Ａの固定糸調
子皿５２と可動糸調子皿５５との間を経て縫針１３の目
孔に供給されている。

【００３０】次に、前記主糸調子機構５Ａ及び副糸調子
機構５Ｂを上糸張力解放状態に切換える張力解放機構６
について、図１、図３、図８に基づいて説明する。略前
後方向に延びる第１解放レバー７５は取付け板５０の下
側に配設され、その第１解放レバー７５の前端部分は略
クランク状に屈曲形成されるとともに、その前端部に形
成された縦向きの環状駆動部７５ａが段付きリング５６
の段部に左方から嵌まり込み、その環状駆動部７５ａの
後端部が可動糸調子皿５５の後端に当接している。そし
て、この第１解放レバー７５は、常には、その環状駆動
部７５ａの略全体が圧縮コイルバネ６０のバネ力により
段付きリング５６に密接状に当接し、図３に示す張力付
与位置に位置している。

【００３１】前記取付け板５０の上側に、クランク状の
第２解放レバー７６が第１解放レバー７５と略平行して
配設され、この第２解放レバー７６の後端部の係合部７
６ｂは第１解放レバー７５の後端部の係合部７５ｂと略
同位置に位置し、第２解放レバー７６の前端部の駆動部
７６ａに形成した挿通穴７６ｃに、副糸調子機構５Ｂの
副糸調子軸６６が挿通している。そして、この第２解放
レバー７６は、常には、その駆動部７６ａの略全体が圧
縮コイルバネ６８のバネ力により、起こし部６５ａとバ
ネ受け部材６９との間に挟持された図３に示す張力付与
位置に位置している。

【００３２】一方、両解放レバー７５，７６はリンク機
構８０を介して揺動されることで、これら主糸調子機構
５Ａと副糸調子機構５Ｂとが夫々上糸張力解放状態に切
換えられる。即ち、前記取付け板５０の後端側に、両解
放レバー７５，７６の係合部７５ｂ，７６ｂから左方に
延びる第１レバー８１が配設され、この第１レバー８１
はその右端部に設けた係合ピン８２で係合部７５ｂ，７
６ｂに右方から係合されるとともに、その途中部に固着
した前方向きのピン８３を、ベース板６５上に設けた支
持金具８４に形成された横方向に細長い係合孔（図示
略）に係合することで支持されている。

【００３３】この第１レバー８１の左端部には、枢支軸
８５で補助フレーム９に回動可能に枢支された側面視略
Ｕ字状の第２レバー８６の後側アーム部８６ａが回動可
能に連結されている。そして、第２レバー８６の前側に
配置された第３レバー８７はその左端部において補助フ
レーム９に枢支軸８８で回動可能に枢支され、第２レバ
ー８６の前側アーム部８６ｂの先端部は、第３レバー８
７の屈曲先端部８７ａに上側から当接している。即ち、
図８に２点鎖線で示すように、後述する解放用カム９５
ｂに当接する当接部８７ｂを介して第３レバー８７が上
側に揺動するので、これらリンク機構８０を介して第１
及び第２解放レバー７５，７６が夫々揺動して、主糸調
子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂにおける張力が解放さ
れるようになる。

【００３４】次に、駆動機構７について、図１〜図３、
図６に基づいて説明する。ミシン頭部１の高さ方向中段
部に、ステッピングモータからなる駆動モータ９０が配
設され、この駆動モータ９０の駆動軸に駆動ギヤ９１が
固着されている。この駆動軸の下側に前後方向向きの第
１枢支軸９２の後端部が補助フレーム９に固着され、こ
の第１枢支軸９２に第１カム部材９３が回転自在に枢支
されている。そして、この第１カム部材９３には、偏心
状の揺動用カム９３ａと、後方突出状の遮断用カム９３
ｂとが形成されている。

【００３５】一方、駆動モータ９０の駆動軸の上側に前
後方向向きの第２枢支軸９４の後端部が補助フレーム９
に固着され、この第２枢支軸９４に第２カム部材９５が
回転自在に枢支されている。そして、この第２カム部材
９５の外周面には、張力解放不作用部９５ａと、張力を
解放する解放用カム９５ｂとが隣接して形成されてい
る。そして、駆動ギヤ９１は第１カム部材９３のギヤ部
９３ｃと、第２カム部材９５のギヤ部９５ｃとに噛合さ
れている。ここで、駆動ギヤ９１とギヤ部９３ｃとのギ
ヤ比は１：２であり、駆動ギヤ９１とギヤ部９５ｃとの
ギヤ比は１：４である。また、第２カム部材９５の基準
位置決め凸部９５ｄが補助フレーム９に取付けたストッ
プピン９６に当接可能になっている。

【００３６】即ち、図９に示すように、第２カム部材９
５の基準位置決め凸部９５ｄがストップピン９６に当接
する位置が駆動モータ９０の初期状態に設定されてお
り、この初期状態における駆動モータ９０の位相角を０
°とすると、揺動用カム９３ａは第１カム部材９３の約
15°の位相角から約120 °の位相角に亙って形成され、
約15°の位相角が右最大揺動位置であり、約67.5°の位
相角が針棒１２の中心位置であり、約120 °の位相角が
左最大揺動位置である。また、遮断用カム９３ｂは第１
カム部材９３の約172.5 °から約202.5 °に亙って形成
されている。更に、解放用カム９５ｂは第２カム部材９
５の約60°から約86.25 °に亙って形成されている。

【００３７】このように、揺動用カム９３ａにより針棒
揺動機構３を駆動して針棒１２を揺動させる左揺動期間
及び右揺動期間と、解放用カム９５ｂにより主糸調子機
構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂを上糸張力解放状態に切換
える張力解放機構６を駆動して上糸８に付与される張力
を解放する上糸張力解放期間と、遮断用カム９３ｂによ
り針棒遮断機構４を駆動して針棒１２の上下駆動を遮断
する遮断期間とが、駆動モータ９０の位相角「０°」を
基準として直列状に並ぶように構成されている。

【００３８】次に、この本縫いミシンＭの作用について
説明する。この本縫いミシンＭに電源が投入された直後
には、初期化の為に駆動モータ９０が駆動されて図１に
示す初期状態が設定された後、駆動モータ９０が駆動さ
れて図１０に示す約135 °の中心位置が設定される。こ
のとき、第３レバー８７の当接部８７ｂは第２カム部材
９５の張力解放不作用部９５ａに当接しているので、主
糸調子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂにより上糸８には
張力が付与されている。また、駆動レバー４３の係合ピ
ン４４が遮断用カム９３ｂに接触していないので、針棒
１２は針棒上下動機構２で上下駆動される。

【００３９】この状態で縫製処理が実行されたときに
は、針棒１２は上下駆動されるとともに、揺動幅に応じ
て駆動モータ９０が駆動されて揺動駆動され、最適な張
力が付与された上糸８により加工布に縫目が形成され
る。即ち、図１１に針棒１２の右最大揺動状態（約30
°）を示し、図１２に針棒１２の左最大揺動状態（約24
0 °) を示す。一方、縫製終了に伴う糸切断時には、駆
動モータ９０が約240 °の位相角となるように駆動され
てから、約405 °まで駆動される。即ち、第２カム部材
９５の約60°の位相角から約86.25 °までの上糸張力解
放期間において、第３レバー８７の当接部８７ｂが解放
用カム９５ｂに沿って移動することから、前述したよう
にリンク機構８０を介して第１解放レバー７５と第２解
放レバー７６とが夫々左方に揺動される。

【００４０】即ち、第２カム部材９５が約86.25 °の位
相角に到達して上糸張力解放期間を経たときには、図
８、図１３〜図１４に示すように、第１レバー８１の左
方への移動により、第１解放レバー７５が揺動すること
により、その環状駆動部７５ａの後端部と可動糸調子皿
５５の当接位置を支点として、テコの原理により環状駆
動部７５ａの前端部で段付きリング５６が右方に移動さ
れるので、可動糸調子皿５５の前端側がその形状により
固定糸調子皿５２から開くようになる。これにより、主
糸調子機構５Ａにより上糸８に付与されていた張力が解
放されることになる。

【００４１】また、第２解放レバー７６が揺動すること
により、その駆動部７６ａの前端部と起こし部６５ａの
当接位置を支点として、テコの原理により駆動部７６ａ
の後端部でバネ受け部材６９が左方に移動するのと同時
に副糸調子軸６６が左方に移動するので、図１４に示す
ように、張力付与板７０も左方に揺動して、副糸調子機
構５Ｂにより上糸８に付与されていた張力が解放される
ことになる。

【００４２】更に、第１カム部材９３が約202.5 °の位
相角に到達して遮断期間を経たときには、図１５、図１
６に示すように、係合ピン４４が遮断用カム９３ｂで後
方に移動されて遮断板４１が平面視にて時計回りに回動
され、揺動部材２０の係合凸部２０ａが針棒抱き１７の
係合凹部１７ａから離脱して針棒１２の上下駆動が遮断
され、針棒１２が引っ張りコイルバネ４７により、その
最上位置に摺動して保持される。

【００４３】このように、針棒上下動機構２と、針棒揺
動機構３と、針棒遮断機構４と、糸調子機構５と、張力
解放機構６とを設けるとともに、これら針棒揺動機構３
と針棒遮断機構４と張力解放機構６とを共通の１つの駆
動モータ９０の駆動力で駆動する駆動機構７を設けたの
で、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力解放
機構６とを共通の１つの駆動モータ９０で独立駆動的に
駆動することができ、また制御装置の出力インターフェ
ースに設ける駆動モータ９０の為の出力ポートが１つで
よく、ミシンＭの駆動系や制御系の小型化や低コスト
化、更には組付け作業の簡単化を図ることができる。

【００４４】また、揺動用カム９３ａと遮断用カム９３
ｂとを形成した第１カム部材９３を、駆動モータ９０の
駆動軸よりも下側に設けた第１枢支軸９２で枢支すると
ともに、解放用カム９５ｂを形成した第２カム部材９５
を、駆動モータ９０の駆動軸よりも上側に設けた第２枢
支軸９４で枢支するようにしたので、針棒揺動機構３を
比較的下側に設けるとともに、針棒遮断機構４を中段の
高さに設け、また張力解放機構６を糸調子機構５に接近
させて比較的高い位置に設けていることから、これらの
機構３，４，６を駆動する駆動系を簡単化且つコンパク
ト化して設けることができ、ミシン頭部１を小型化する
ことができる。

【００４５】更に、初期状態における駆動モータ９０の
基準位相角を０°として、揺動用カム９３ａによる針棒
揺動期間と、解放用カム９５ｂによる上糸張力解放用期
間と、遮断用カム９３ｂによる遮断期間とが直列状に並
ぶように、揺動用カム９３ａと解放用カム９５ｂと遮断
用カム９３ｂとを構成したので、駆動モータ９０の負荷
を分散させることで駆動モータ９０の小型化且つ低コス
ト化を図ることができる。

【００４６】次に、前記実施形態の変更形態について説
明する。 １〕 前記駆動モータ９０の基準位相角を０°として、
遮断期間と上糸張力解放用期間と針棒揺動期間とが直列
状に並ぶように、遮断用カム９３ｂと解放用カム９５ｂ
と揺動用カム９３ａとを構成するようにしてもよい。ま
た、これら遮断期間と上糸張力解放用期間とを並列状に
設けるようにしてもよい。 ２〕 前記遮断用カム９３ｂを第２カム部材９５に設け
るようにしてもよい。 ３〕 また、糸調子機構５として、主糸調子機構５Ａだ
けを設けたものであってもよく、ローラの回転角度に応
じて上糸の繰出し量を制御するように構成されたもので
あってもよい。

【００４７】４〕 前記駆動モータ９０はＤＣサーボモ
ータなどの位置制御可能な各種のモータを用いることが
可能である。また、前記針棒揺動機構３と針棒遮断機構
４と張力解放機構６とは各種の構成であってもよく、こ
れらの機構を駆動モータ９０以外のソレノイド等の電動
アクチュエータで共通に駆動するようにしてもよい。 ５〕 更に、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々
の変更を加えて実施し得ることは勿論であり、刺繍ミシ
ンや刺繍装置を着脱可能に装着できる刺繍縫製可能なミ
シンなど、各種のミシンに本発明を適用し得ることは勿
論である。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、縫針を下端に
取付けた針棒を上下駆動する針棒上下動機構を有する縫
製手段を備えたミシンにおいて、針棒揺動機構と、針棒
遮断機構と、糸調子機構と、張力解放機構と、駆動手段
とを設けたので、これら針棒揺動機構と針棒遮断機構と
張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュエータの駆
動力で独立駆動的に駆動することができ、またこの電動
アクチュエータの為の出力ポートが１つでよく、ミシン
の駆動系や制御系の小型化や低コスト化、更には組付け
作業の簡単化を図ることができる。

【００４９】ここで、前記電動アクチュエータが駆動モ
ータからなる場合には、駆動系を簡単化することがで
き、それ故駆動手段の構成の簡単化を図ることができる
（請求項２）。ここで、前記駆動モータがステッピング
モータからなる場合には、駆動モータをオープンループ
制御できて駆動制御を簡単化でき、駆動制御量の精度を
向上でき、更に駆動モータの軽量化や低コスト化を図る
ことができる（請求項３）。

【００５０】ここで、前記駆動手段が、針棒揺動機構と
針棒遮断機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機
構を駆動する第２カム部材とを有し、これら第１カム部
材と第２カム部材とは駆動モータで回転駆動される場合
には、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つの第１カム
部材で駆動するので、部品点数が減り、組付け作業が簡
単化し、これらの作動タイミング調整を不要にできる。
また、第１カム部材と第２カム部材とを別体で構成して
駆動モータで駆動するので、針棒揺動機構や針棒遮断機
構に接近させた最適な位置に第１カム部材を設けられる
一方、張力解放機構に接近させた最適な位置に第２カム
部材を設けられ、駆動手段を配置する自由度が向上する
（請求項４）。

【００５１】ここで、前記第１カム部材は布送り方向と
平行な第１枢支軸を介して回転可能に枢支され、且つ第
２カム部材は布送り方向と平行な第２枢支軸を介して回
転可能に枢支され、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よ
りも下側に配置され且つ第２枢支軸は駆動軸よりも上側
に配置された場合には、これら第１及び第２枢支軸の間
隔を小さくできるとともに、駆動モータによるこれら第
１及び第２カム部材の駆動系が簡単化し、更に駆動手段
を設けるミシン頭部を小型化することができる（請求項
５）。

【００５２】ここで、前記第１カム部材に針棒揺動機構
を駆動する揺動用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用
カムとが形成され、第２カム部材に張力解放機構を駆動
する解放用カムが形成された場合には、針棒揺動機構を
比較的下側に設けるとともに、針棒遮断機構を中段の高
さに設け、また張力解放機構を糸調子機構に接近させて
比較的高い位置に設ける場合が多いので、これらの機構
を駆動する駆動系を簡単化且つコンパクト化して設ける
ことができる（請求項６）。

【００５３】ここで、前記ステッピングモータの位相角
を基準として、揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放
用カムによる上糸張力解放用期間と、遮断用カムによる
遮断期間とが直列状に並ぶように、揺動用カムと解放用
カムと遮断用カムが構成された場合には、これら針揺動
と張力解放と針棒遮断とを相互に干渉することなく個別
に作動させることができ、駆動モータの負荷を分散させ
ることで駆動モータの小型化を図ることができる（請求
項７）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る本縫いミシンにおける
ミシン頭部の部分正面図である。

【図２】ミシン頭部の要部拡大部分正面図である。

【図３】本縫いミシンにおけるミシン頭部の部分平面図
である。

【図４】針棒上下動機構及び針棒揺動機構を示す部分正
面図である。

【図５】針棒上下動機構及び針棒揺動機構を示す部分側
面図である。

【図６】第１カム部材の要部縦断正面図である。

【図７】糸調子機構の要部縦断正面図である。

【図８】張力解放機構のリンク機構を示す概略斜視図で
ある。

【図９】駆動モータの位相角における解放用カムと揺動
用カムと遮断用カムによる作動説明図である。

【図１０】位相角約135 °の針棒中心位置のときの図１
相当図である。

【図１１】位相角約30°の右最大揺動位置のときの図１
相当図である。

【図１２】位相角約240 °の左最大揺動位置のときの図
１相当図である。

【図１３】位相角約345 °の上糸張力解放期間終了時の
図１相当図である。

【図１４】この上糸張力解放期間終了時の図３相当図で
ある。

【図１５】位相角約405 °の遮断期間終了時の図１相当
図である。

【図１６】針棒遮断時の図５相当図である。

【符号の説明】

Ｍ 本縫いミシン ２ 針棒上下動機構 ３ 針棒揺動機構 ４ 針棒遮断機構 ５ 糸調子機構 ５Ａ 主糸調子機構 ５Ｂ 副糸調子機構 ６ 張力解放機構 ７ 駆動機構 １０ 針棒台 １２ 針棒 １３ 縫針 １４ ミシン主軸 ３１ 揺動レバー ５２ 固定糸調子皿 ５５ 可動糸調子皿 ７５ 第１解放レバー ７６ 第２解放レバー ８０ リンク機構 ９０ 駆動モータ ９３ 第１カム部材 ９３ａ 揺動用カム ９３ｂ 遮断用カム ９５ 第２カム部材 ９５ｂ 解放用カム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫針を下端に取付けた針棒を上下駆動す
   る針棒上下動機構を有する縫製手段を備えたミシンにお
   いて、 前記針棒を所定方向に揺動させる針棒揺動機構と、 前記針棒上下動機構から針棒への上下駆動を遮断する針
   棒遮断機構と、 上糸供給源から縫針に至る上糸経路中の上糸に張力を付
   与する少なくとも１つの糸調子機構と、 前記糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える張力解放
   機構と、 前記針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共
   通の１つの電動アクチュエータの駆動力で駆動可能にし
   た駆動手段と、 を備えたことを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 前記電動アクチュエータは駆動モータか
   らなることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 【請求項３】 前記駆動モータはステッピングモータか
   らなることを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、針棒揺動機構と針棒遮
   断機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機構を駆
   動する第２カム部材とを有し、これら第１カム部材と第
   ２カム部材とは駆動モータで回転駆動されることを特徴
   とする請求項２又は３に記載のミシン。
5. 【請求項５】 前記第１カム部材は布送り方向と平行な
   第１枢支軸を介して回転可能に枢支され、且つ第２カム
   部材は布送り方向と平行な第２枢支軸を介して回転可能
   に枢支され、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よりも下
   側に配置され且つ第２枢支軸は前記駆動軸よりも上側に
   配置されたことを特徴とする請求項４に記載のミシン。
6. 【請求項６】 前記第１カム部材に針棒揺動機構を駆動
   する揺動用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用カムと
   が形成され、第２カム部材に張力解放機構を駆動する解
   放用カムが形成されたことを特徴とする請求項５に記載
   のミシン。
7. 【請求項７】 前記ステッピングモータの位相角を基準
   として、揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放用カム
   による上糸張力解放用期間と、遮断用カムによる遮断期
   間とが直列状に並ぶように、揺動用カムと解放用カムと
   遮断用カムが構成されたことを特徴とする請求項６に記
   載のミシン。