JP2001259272A - 刺繍ミシンの布押え駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】刺繍ミシンの高速化に伴う布押え駆動装置及び
その周辺から発生する作動音を減少し、高速運転時の刺
繍ミシンの騒音を小さくすることができる刺繍ミシンの
布押え駆動装置を提供することである。 【解決手段】機枠と、押え足５を下端に固定した押え棒
２と、押え棒２を下方の押え位置に付勢する付勢手段
と、軸心が偏心して回転駆動する三角カム１５と、三角
カム１５と押え棒２とに当接し、三角カム１５の回転運
動を往復運動に変換し、往復運動により押え棒２を上方
に移動させる駆動手段とを有する布押え駆動装置であ
る。軸心が偏心して回転駆動する三角カム１５と、この
三角カム１５と押え棒２とに当接する駆動手段とを用い
て、三角カム１５の回転運動を押え棒２の往復運動に変
換することによって、騒音の発生を防止し、かつ刺繍ミ
シンの高速化に対応することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刺繍ミシンの布押
え駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から刺繍ミシンは、縫針の上下動と
同期させて布押えを上下動させるように一般に構成され
ている。縫針の上下動と同期させて布押えを上下動させ
る技術として、例えば特開平０６−２５４２７２号公報
には、溝カムを用いた刺繍ミシンの布押え駆動装置が開
示されている。

【０００３】この布押え駆動装置は、図６及び図７に示
すように、ミシンモータ（図示しない）、上軸（図示し
ない）、溝カムである布押え駆動カム５０、ほぼＬ字状
の布押え駆動リンク５２、布押え作動リンク５４、布押
え作動体５５、押え棒抱き５６及び下端に押え足５８を
取り付けた上下動可能な押え棒５７等を用いて構成され
ている。

【０００４】この布押え駆動装置では、ミシンモータが
回転するとミシンモータと連動する上軸を介して布押え
駆動カム５０が回転駆動するように構成されている。こ
の布押え駆動カム５０のカム溝５０ａには、概ねＬ字状
の布押え駆動リンク５２の一端に設けられたカムフォロ
ワ５３が当接している。この布押え駆動リンク５２は、
軸５１によって、回動可能に枢支されている。そして布
押え駆動リンク５２の他端は、布押え作動リンク５４に
連結され、この布押え駆動リンク５４は、布押え作動体
５５に連結されている。この布押え作動体５５は、上方
に位置するコイルバネ（図示しない）によって下方に付
勢されており、布押え駆動リンク５２の一端に設けられ
たカムフォロワ５３は、布押え作動リンク５４及び布押
え駆動リンク５２を介してカム面を付勢するように構成
されている。またこの布押え作動体５５には常に押え棒
抱き５６が当接するように構成されている。

【０００５】ミシンモータが回転駆動して、布押え駆動
カム５０が回転すると、布押え駆動リンク５２の一端に
設けられたカムフォロワ５３が、布押え駆動カム５０の
カム溝５０ａに当接しながら、カム溝５０ａに応じて左
右に移動する。その結果布押え駆動リンク５２は、布押
え駆動リンク５２を回動可能に枢支している軸５１を回
動の支点として上下に揺動する。

【０００６】この布押え駆動リンク５２の上下の揺動
が、布押え作動リンク５４を介して、布押え作動体５５
を上下動させることになる。そしてこの布押え作動体５
５の上下動は、押え棒抱き５６を介して、押え棒５７及
び押え足５８に伝達され、押え棒５７及び押え足５８は
上下動する。

【０００７】なおこの布押え駆動装置には、図７に示す
ように、布押え駆動カム５０のカム溝５０ａのカム面の
反対側の面の壁の一部に退避溝５０ｂが設けてある。必
要に応じてカムフォロワ５３が、布押え駆動リンク５２
を介して、この退避溝へと逃がされることによって、布
押え棒５７及び押え足５８は、退避位置へと上昇するこ
とになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの溝カムを用
いた従来の装置では、ミシンの高速化に伴い、布押え駆
動カム５０として用いられた溝カムとカムフォロワ５３
の間で騒音が発生した。特に上軸が一回転して押え足５
８が一往復すると、下死点付近における押え足５８の押
え始め及び押え終わり付近での溝カム曲線の変曲点で、
布押え駆動カム５０（溝カム）とカムフォロワ５３との
当たり音が増大したり、布押え駆動カム５０（溝カム）
と押え棒５７とをリンクする布押え駆動リンク５２及び
布押え作動リンク５４等から発生するガタ音あるいは共
振音等で騒音が大きくなることが分かっていた。このよ
うに騒音が発生することが、刺繍ミシンの高速化を阻む
要因の一つになっていた。

【０００９】そこで本発明の目的は、刺繍ミシンの高速
化に伴う布押え駆動装置及びその周辺から発生する作動
音を減少し、高速運転時の刺繍ミシンの騒音を小さくす
ることができる刺繍ミシンの布押え駆動装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従来の布押え駆動装置に
おいては、布押え駆動カムとして用いられた溝カムとカ
ムフォロワとの間で騒音が発生したことから、本発明者
は、従来の装置が溝カムと溝カムにリンクする布押え駆
動リンク等を用いて上軸の回転運動を押え棒の往復運動
に変換していた点に着目した。そして溝カムを用いるこ
となく、上軸の回転運動を押え棒の往復運動に変換する
新たな装置の開発を追求した。

【００１１】その結果、本発明者は、押え棒を刺繍針と
同期させて上下運動させる刺繍ミシンの布押え駆動装置
であって、機枠と、下端部に押え足を持ち機枠に昇降自
在に支持された押え棒と、押え棒を下方の押え位置に付
勢する付勢手段と、軸心が偏心して回転駆動する三角カ
ムと、三角カムと押え棒とに当接し、三角カムの回転運
動を往復運動に変換し、往復運動により押え棒を上方に
移動させる駆動手段とを有することを特徴とする刺繍ミ
シンの布押え駆動装置を発明した。

【００１２】なおこの駆動手段は、三角カムの外周に当
接する二叉ロッドとこの二叉ロッドの一端を揺動自在に
枢支する枢支部と二叉ロッドの他端で押え棒を上方に駆
動する係合手段とを備える構成とすることができる。

【００１３】本発明は、軸心が偏心して回転駆動する三
角カムと、この三角カムと押え棒とに当接する駆動手段
とを用いることによって、上軸の回転運動を押え棒の往
復運動に変換することを達成した。これによって騒音の
発生を防止し、かつ刺繍ミシンの高速化に対応すること
ができる。即ち三角カムを用いるので、従来の技術のよ
うに溝カムとカムフォロワとの間で生じたような騒音が
発生することはない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面参照しつつ、本発明の刺
繍ミシンの布押え駆動装置の実施の形態として実施例を
説明する。

【００１５】始めに図１、図２、図３、図４及び図５を
参照しつつ、本実施例の刺繍ミシンの布押え駆動装置の
構成を説明する。本発明の刺繍ミシンの布押え駆動装置
は、機枠と、下端部に押え足を持ち機枠に昇降自在に指
示された押え棒と、押え棒を下方の押え位置に付勢する
付勢手段と、軸心が偏心して回転駆動する三角カムと、
三角カムと押え棒とに当接し、該三角カムの回転運動を
往復運動に変換し、往復運動により押え棒を上方に移動
させる駆動手段とを有することを特徴とする。

【００１６】本実施例の刺繍ミシンの布押え駆動装置
は、図１及び図２に示す刺繍ミシンの頭部に位置してい
る。

【００１７】本実施例では、機枠としてアーム１が用い
られている。このアーム１の下部において、立向きに配
設された押え棒２がスリーブ３を介して上下方向に昇降
可能に支持されている。この押え棒２の下端部には押え
足５がビス４で固定されている。

【００１８】押え棒２を下方の押え位置に付勢する付勢
手段として、押え棒２の上端に押えバネ１０が立向きに
配設されている。従って押え棒２は、この押えバネ１０
の付勢力によって常に下方に付勢されている。この押え
バネ１０は、バネガイド９でガイドされており、その下
端は押え棒２を付勢し、その上端はアーム１上方に挿入
されたバネストッパー６で受けられている。そしてこの
バネストッパー６は、プレート７とビス８とでアーム１
上方で固定されている。本実施例では、押えバネ１０は
コイルバネを用いている。

【００１９】押え棒２には、スリーブ３よりも上方にお
いて、押え棒抱き１１がビス１１ｂで固定されている。
そしてこの押え棒抱き１１のスライド部１１ａが、図２
に示すアームガイド溝１ｂに挿入され、押え棒２が回る
ことがないように構成されている。更に押え棒抱き１１
のすぐ下に、Ｏリング(O ring)１２が押え棒２に外嵌さ
れている。

【００２０】このＯリング１２の下に、更に押え棒ロッ
ド１３が押え棒２に上下方向にスライド可能に外嵌され
ている。従ってこの押え棒ロッド１３は、押えバネ１０
による付勢力を常に押え棒抱き１１からＯリング１２を
介して受けている。

【００２１】図４、図５に示すように軸心が偏心して回
転駆動する三角カム１５は上軸１４に固定されている。
そしてこの上軸１４は、ミシンモータ（図示しない）に
連結されている。

【００２２】次にこの三角カム１５と押え棒２とに当接
し、三角カム１５の回転運動を往復運動に変換し、この
往復運動により押え棒２を上方に移動させる駆動手段に
ついて説明する。

【００２３】本実施例では、二叉ロッド１６が三角カム
１５の外周に当接している。つまり二叉ロッド１６の２
肢からなる二叉部１６ａがこの三角カム１５の外周を挟
むようにして当接している。この二叉ロッド１６の一端
１６ｂは、支点ピン１７で揺動自在に枢支されている。
そして二叉ロッド１６の他端１６ｃは、押え上げリンク
１８の一端（上端）と回動可能に接続している。

【００２４】そしてこの押え上げリンク１８の他端（下
端）は、押え棒ロッド１３にやはり回動可能に接続して
いる。この押え棒ロッド１３は、上述したように、押え
バネ１０による付勢力を常に押え棒抱き１１からＯリン
グ１２を介して受けている。従って二叉ロッド１６の他
端１６ｃは、押え棒ロッド１３等を介して、押え棒バネ
１０によって下方に付勢されているので、一端１６ｂで
回動可能に枢支されている二叉ロッドは、図１、図３、
図４の図中の二叉部１６ａの左側の肢が三角カム１５の
外周を付勢することになる。即ち二叉ロッド１６は、支
点ピン１７を支点として三角カム１５を時計回り方向に
常に圧迫し、付勢している。

【００２５】即ち本実施例では、駆動手段は、三角カム
１５の外周に当接する二叉ロッド１６とこの二叉ロッド
１６の一端１６ｂを揺動自在に枢支する枢支部とこの二
叉ロッド１６の他端１６ｃで押え棒２を上方に駆動する
係合手段とを備えている。そして枢支部は支点ピン１７
と支点ピンが取り付けられるアーム１等を用いて構成さ
れている。そして係合手段は、押え上げリンク１８、押
え上げロッド１３、Ｏリング１２、押え棒抱き１１等を
用いて構成されている。

【００２６】次に以上のように構成された刺繍ミシンの
布押え駆動装置の作用について説明する。ミシンモータ
（図示しない）が通電駆動されると、ミシンモータに連
結連動している上軸１４が回転運動する。なお本実施例
では、この上軸１４の回転運動によって、針棒２９が上
下方向に往復運動するように構成されている。

【００２７】上軸１４が回転運動すると、軸心が偏心し
て上軸１４に固定されている三角カム１５も回転運動す
る。この三角カム１５は偏心して上軸１４に固定されて
いるので、三角カム１５の外周上の点は、その点の軸心
からの距離に対応して、異なった半径の円を描くことに
なる。従ってこの三角カム１５の外周に当接してしなが
ら摺動する二叉ロッド１６は、その一端１６ｂで二叉ロ
ッド１６を枢支している支点ピン１７を支点として、三
角カムの回転運動を二叉ロッド１６の他端１６ｃの往復
揺動運動に変換する。

【００２８】この二叉ロッド１６の他端１６ｃの先端と
押し上げリンク１８の一端（上端）とが回動自在に接続
され、押し上げリンク１８の他端（下端）と押え棒ロッ
ド１３とが回動自在に接続されているので、二叉ロッド
１６の腕１６ｃの往復揺動運動は、押え棒バネ１０の下
方への付勢力と協動して、押え棒ロッド１３の上下方向
の往復運動に変換されることになる。この押え棒ロッド
１３の上下方向の往復運動は、Ｏリング１２を介して、
押え棒抱き１１に伝達される。

【００２９】この押え棒抱き１１の上下方向の往復運動
によって、押え棒２及び押え足５も上下方向の往復運動
することになる。即ち押え棒抱き１１の上下運動に平行
して、押え棒２及び押え足５は、上昇時に押えバネ１０
の下方への付勢力に抗して、押え棒抱き１１に押し上げ
られながら上方に移動する。下降時には、押えバネ１０
の付勢力で押し下げられながら、下降し下死点に達した
後、前述と同じ動作を繰り返し、上方へ移動して上下方
向の往復運動をすることになる。本実施例では、押え棒
２及び押え足５は上下ストローク１０〜１２ｍｍの往復
運動をする。

【００３０】以上の結果として、針棒の上下運動に同期
して、押え棒２及び押え足５は、上死点と下死点との間
で上下方向に往復運動することになる。

【００３１】この押え足５と縫針２９の上下運動と上軸
の回転角の関係をグラフで表すと、図８のようになる。
針棒２９の上下運動に同期して、針板上面をストローク
１０〜１２ｍｍで上下運動している様子が分かる。この
グラフにおいて、押え足５の上死点停留区間は、０°〜
４０°及び３４０°〜０°を示し、押え足５の下死点停
留区間は、１５０°〜２１０°を示している。

【００３２】なお本発明の布押え駆動装置は、ここで述
べた実施例に限定されるものではない。押え棒を刺繍針
と同期させて上下運動させる刺繍ミシンの布押え駆動装
置であって、機枠と、下端部に押え足を持ち機枠に昇降
自在に支持された押え棒と、押え棒を下方の押え位置に
付勢する付勢手段と、軸心が偏心して回転駆動する三角
カムと、三角カムと押え棒とに当接し、三角カムの回転
運動を往復運動に変換し、往復運動により押え棒を上方
に移動させる駆動手段とを有する刺繍ミシンの布押え駆
動装置であれば、本発明の刺繍ミシンの布押え駆動装置
に該当する。

【００３３】例えば、ここで述べた実施例では三角カム
に当接する二叉ロッドを駆動手段の構成要素としてい
る。しかし駆動手段の構成を異なった構成にすることも
可能である。例えば駆動手段の構成要素として、二叉ロ
ッドではなく２腕を有する概ねＬ字状のロッドを用いる
ことも可能である。２腕のうちの一方の腕は三角カムに
当接し、他方の腕の先端は、押え上げリンクの一端（上
端）に回動可能に接続し、２腕の頂部即ち屈曲して２腕
を構成する部分を支点ピンで回動可能に枢支するという
ように構成することができる。このように構成すれば、
他方の腕は押え上げリンクを介して下方に付勢されてい
るので、支点ピンを支点として、一方の腕は三角カムの
外周を付勢することができる。言い換えればここで述べ
た実施例の二叉ロッド１６の二叉部１６ａの図１中の右
側の肢即ち三角カムを押えバネの付勢力によって付勢さ
れていない方の肢を取り除いたような構成とすることも
できる。

【００３４】また付勢手段として、コイルバネの代わり
に板バネ等を用いることができる。更に二叉ロッドの一
端を揺動自在に枢支する枢支部の構成、二叉ロッドの他
端で押え棒を上方に駆動する係合手段の構成を異なった
構成とすることも可能である。

【００３５】なお刺繍ミシンの押え足５の上方への移動
は、ミシンモータが駆動して、針棒の上下運動と同期し
て行われる場合と、ミシンモータを駆動していない場合
即ち縫製作業を停止しているときに任意に押え足５を上
方の退避位置へ退避させる場合がある。そこでミシンモ
ータの駆動を止め、縫製作業を行っていないときに、押
え足５を上方の退避位置へ退避させる退避手段には、自
動駆動装置を用いる場合と手動操作手段を用いる場合と
がある。図１、図２を参照しつつ説明する。

【００３６】自動駆動装置を用いる手段として本実施例
では、ソレノイド２２の駆動力を用いてる。ソレノイド
２２は、ミシン頭部上方に、ソレノイドブラケット２０
と一体化され、３個のビス２４でアーム１に取り付けら
れている。そしてソレノイド２２の駆動側には、ソレノ
イドアーム２５が一体的に取り付けられている。このソ
レノイド２２のスイッチを入れることにより、図１にお
いて、ソレノイドアーム２５が時計方向に回動するよう
に構成されている。

【００３７】また手動の退避手段として、手動レバー２
７が回転ピン２８によって回転自在な状態でアーム１に
取り付けられている。この手動レバー２７は常に自重
で、ガイド板２６の切欠ストッパー部Ａ２６ａと手動レ
バー２７の作動部２７ｂの下面とが当接している。

【００３８】一方スライド板２１が、アーム前加工面部
１ａとガイド板２６の間に上下スライド可能な状態で挟
まれている。このスライド板２１の中央部には、２本の
ピン２１ａ、２１ｂが固定されている。上方にあるピン
Ａ２１ａは、押し上げソレノイド側に長く突出して、ソ
レノイドアーム２５の先端部２５ａと当接するようにな
っている。下方にあるピンＢ２１ｂは、段付きピンとな
っており、ソレノイド２２側に少し突出しており、アー
ム１側にも突出してアームガイド溝１ｂの溝幅と嵌合寸
法でアーム側に入り込んでいる。

【００３９】更にスライド板２１の下端は前述のアーム
ガイド溝１ｂの溝幅と同一幅に両側がカットされ、アー
ムガイド溝１ｂに入り込んで、その先端が上方にフック
状に曲げられている。以上からこのスライド板２１はア
ームガイド溝１ｂに入り込んだピンＢ２１ｂとフック部
２１ｃでガイドされ、上下にスライド可能となってい
る。

【００４０】自動駆動装置であるソレノイド２２のスイ
ッチを入れると、ソレノイド２２が回動し、ソレノイド
アーム２５の先端部２５ａがピンＡ２１ａを下側から押
し上げ、ピンＡ２１ａが取り付けられたスライド板２１
は上昇を始める。その結果スライド板２１のフック部２
１ｃが押え棒抱き１１のスライド部１１ａに下側から当
接し、押え棒抱き１１を押し上げ、更に上昇する。従っ
て押え足５も同時に上昇する。上昇は、押え上げソレノ
イド２２の回動角度の限界で上死点に達する。上死点で
の押え足５の上昇高さは、３６〜３８ｍｍである。

【００４１】ソレノイド２２のスイッチを切ると、押え
バネ１０の押圧力で押え棒２が下方へ押し下げられる。
押え足５は下降し、ソレノイドアーム２５も左回転しな
がら、ソレノイド２２側のストッパー（図示しない）に
当接し、押え棒１１とフック部２１ｃとの隙間を確保し
た状態で押え足５は元の位置に停止する。

【００４２】手動操作手段である手動レバー２７につい
ては、手動レバー２７のハンドル２７ａを時計方向に回
すと、手動レバー２７の作動部２７ｂがピンＢ２１ｂを
下側から当接し、ピンＢ２１ｂを押し上げる。ピンＢ２
１ｂを押し上げるとピンＢ２１ｂが取り付けられたスラ
イド板２１が上昇する。更に時計方向に押し上げるとス
ライド板２１のフック部２１ｃが押え棒抱き１１のスラ
イド部１１ａと下側から当接し、押え棒抱き１１を押し
上げ、従って押え棒２及び押え足５が上昇する。手動レ
バー２７を更に時計方向へ回していくと、押え足５の上
死点付近で手動レバー２７の作動部２７ｂがガイド板２
６の切欠ストッパー部Ｂ２５ｂに当接する。手動レバー
２７は、これ以上回らず、この位置が上限となってい
る。

【００４３】次に手動レバー２７の上限位置で逆に手の
力を弱めると、押えバネ１０の押圧力により、スライド
板２１は、押し下げられる。そしてピンＢ２１ｂを介し
て、手動レバー２７は反時計方向に回され、押え足５の
下死点に下降するまで回転する。手動レバー２７は更に
自重で回転しようとするが、ガイド板２６の切り欠けス
トッパー部Ａ２６ａに当接して最初の状態に戻る。

【００４４】即ち押え足退避手段は、押え棒２に固定さ
れている押え棒抱き１１のスライド部１１ａをスライド
板２１のフック部２１ｃで押し上げて、押え足５を退避
位置に退避させている。押え棒抱き１１は押え棒ロッド
１３の上方に位置するので、押え棒抱き１１を押し上げ
ても、押え棒ロッド１３、三角カム１５等に干渉するこ
とはない。

【００４５】縫製作業中は、ミシンモータが駆動してお
り、ソレノイド２２のスイッチは入れられていない。縫
製作業が終了して、加工布とか枠（図示しない）の交換
時にソレノイド２２のスイッチを入れると、ソレノイド
アーム２５が図１の時計方向に回動し、スライド板２１
の上昇と共に押え棒２及び押え足が上昇し、上方の退避
位置に切り換えられる。また手動レバー２１は必要に応
じて、例えば停電時等に時計方向に回動させれば、押え
足５を上昇させて退避位置まで切り換えることができ
る。

【００４６】

【発明の効果】本発明の刺繍ミシンの布押え駆動装置
は、布押えの押え始めと押え終わり付近の押え棒及び押
え足の上下運動をスムースにできるため、押え足の上下
方向の往復運動に伴う騒音の発生を抑制することがで
き、また刺繍ミシンの高速化に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】刺繍ミシンの頭部の正面図であって、布押え駆
動装置を示す図である。

【図２】刺繍ミシンの頭部の側面図であって、布押え駆
動装置を示す図である。

【図３】押え足が上死点の状態の布押え駆動装置を示し
た側面図である。

【図４】押え足が上死点の状態の布押え駆動装置を示し
た正面図である。

【図５】押え足が下死点の状態の布押え駆動装置を示し
た正面図である。図４で示した上死点から１８０度反転
している。

【図６】溝カムを用いた従来の布押え駆動装置の下死点
での状態を示した図面である。

【図７】溝カムを用いた従来の布押え駆動装置の上死点
での状態を示した図面である。

【図８】縫針及び押え足の上下動の上軸の回転角に対す
る軌跡グラフである。

【符号の説明】

１：アーム ２：押え棒 ３：スリーブ ４：ビス ５：押え足 ６：バネストッパー ７：プレート ８：ビス ９：バネガイド １０：押えバネ １１：押せ棒抱き １２：Ｏリング １３：押え棒ロッド １４：上軸 １５：三角カム １６：二叉ロッド １６ａ：二叉部 １６ｂ：一端 １６ｃ：他端 １７：支点ピン １８：押え上げリンク ２１：スライド板 ２２：ソレノイド ２３：ソレノイドブラケット ２５：ソレノイドアーム ２６：ガイド板 ２７：手動レバー ２８：回転ピン ５０：布押え駆動カム ５１：軸 ５２：布押え駆動リ
ンク ５３：カムフォロワ ５４：布押え作動リンク ５５：布押え作動体 ５６：押え棒抱き ５７：押え棒 ５８：押え足

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押え棒を刺繍針と同期させて上下運動さ
   せる刺繍ミシンの布押え駆動装置であって、 機枠と、 下端部に押え足を持ち該機枠に昇降自在に支持された前
   記押え棒と、 前記押え棒を下方の押え位置に付勢する付勢手段と、 軸心が偏心して回転駆動する三角カムと、 該三角カムと前記押え棒とに当接し、該三角カムの回転
   運動を往復運動に変換し、該往復運動により前記押え棒
   を上方に移動させる駆動手段とを有することを特徴とす
   る刺繍ミシンの布押え駆動装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、前記三角カムの外周に
   当接する二叉ロッドと該二叉ロッドの一端を揺動自在に
   枢支する枢支部と該二叉ロッドの他端で前記押え棒を上
   方に駆動する係合手段とを備える請求項１記載の刺繍ミ
   シンの布押え駆動装置。