JP2006212415A - ミシンの針駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、作業性を向上することができるミシンの針駆動機構を提供することをその目的とする。
【解決手段】伝達機構と上述したエアシリンダ３５とが、連結体３６により一体的に保持されている。すなわち上述した伝達機構とエアシリンダ３５とは、連結体３６を介していわゆるユニット化されて一体的に形成されており、玉縁縫いミシン１００のアーム部４３の側面位置に、締結部材であるねじにより着脱可能に搭載されている。したがって、部品交換時等の作業性を大幅に向上させることができる。また、ミシン搭載後における調整作業を簡略化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明はミシンの針駆動機構に関し、特に、針振り機能を有するミシンの針駆動機構に関する。

一般に、ミシンによる縫製の開始位置及び終了位置においては、糸を解けにくくするために返し縫い部を形成する、いわゆるバックタック縫いやコンデンス縫いが行われている。
このうちバックタック縫いは、縫製の開始時及び終了時に、針板上を搬送される被縫製物の送り方向に沿って重複して縫い目を施すものである。このため、針を支持する針棒が送り方向に沿って揺動可能とされた針駆動機構を有するミシンが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１に示されるミシンでは、ミシン外部に配設された針振り量の調整用のパルスモータを駆動することにより、針棒に連結された針棒揺動軸を送り方向に沿って揺動せしめてバックタック縫いを施す構成となっている。
特開２００１−２５５９１号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来のミシンの針駆動機構においては、ミシンフレームの外部にパルスモータを取り付けた後、いわゆる原点合わせ作業すなわち針棒揺動軸の針振り位置とパルスモータの回転位置（特に、初期位置）との調整を行わなければならない等、搭載後における調整作業に手間がかかるという問題があった。
特に、ミシンのフレームは、鋳造により一体成型されることが多く、組み付け後の調整作業を行うためには、作業用の穴等を設ける必要があり、また、狭いフレーム内での作業は非常に困難なものであった。
このため、針振り機構部のメンテナンスや部品交換を容易に行うことができるとともに、該針振り機構部をミシンに搭載した後における調整作業を容易に行うことができるミシンの開発が望まれていた。

本発明は、作業性を向上することができるミシンの針駆動機構を提供することをその目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、針を支持する針棒を上下に駆動する針上下動機構と、前記針上下動機構に連結されて該針棒を送り方向に沿って揺動させる針振り機構と、を備えるミシンの針駆動機構において、前記針振り機構は、該針振り機構を駆動する駆動源と、前記針棒に揺動力を伝達する針棒揺動軸と、前記駆動源からの駆動力を前記針棒揺動軸に伝達する伝達機構と、前記駆動源と前記伝達機構とを保持する保持枠体とを備えており、前記駆動源及び前記伝達機構は、前記保持枠体を介して前記ミシンフレームの外面に対して一体的に着脱可能となっていることを特徴とするミシンの針駆動機構である。

請求項１に記載の発明では、針振り機構の駆動源と、該駆動源から針振り機構の針揺動軸に動力を伝達する伝達機構とが、保持枠体によりミシンフレームに対して一体的に取り付け或いは取り外し可能なユニット部として形成される。また、該ユニット部品としての駆動源と伝達機構とは、ミシンに対して一体的に着脱可能となって搭載される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの針駆動機構において、前記保持枠体は、締結部材によりミシンフレーム外部に着脱自在に固定可能であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、当該針振り駆動機構の駆動源及びその伝達機構からなるユニット部は、ねじを締結する或いは弛めるという簡易な操作のみでミシン外部に着脱可能に搭載される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のミシンの針駆動機構において、前記駆動源は直動型の駆動源であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、針振り用の駆動源として直動型の駆動源が適用され、該直動型の駆動源は伝達機構とともにユニット化され、ミシンフレームに対して一体的に着脱可能となって搭載される。また、当該直動型の駆動源からの駆動力は、伝達機構を介して針棒揺動軸に伝達される。そして、該針棒揺動軸に伝達された針振り用の駆動力は針上下動機構に伝達される。これにより、針棒並びに該針棒の先端（下端）に支持された針が送り方向に沿って揺動される。
なお、「直動型の駆動源」とは、例えば、ソレノイドやエアシリンダのような直線動作型の駆動源を総称していうものとする。

請求項４に記載の発明は、請求項1又は請求項２に記載のミシンの針駆動機構において、前記駆動源は回転型の駆動源であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、針振り用の駆動源として回転型の駆動源が適用されると共に、当該回転型の駆動源が伝達機構と一体的にユニット化され、ミシンフレームに対して一体的に着脱可能となって搭載される。また、当該回転型の駆動源からの駆動力は、伝達機構を介して針棒揺動軸に伝達される。そして、該針棒揺動軸に伝達された針振り用の駆動力は針上下動機構に伝達される。これにより、針棒並びに該針棒の先端（下端）に支持された針が送り方向に沿って揺動される。

請求項１に記載の発明によれば、針振り機構の部品交換或いはメンテナンス時において、該針振り機構の駆動源及びその駆動力の伝達機構からなるユニット部のみをミシンフレームから取り外すことが可能となる。これにより、メンテナンスや部品交換時の作業性を向上させることができる上に、該針振り機構以外の部品を取外たり分解する必要がなくなるため、作業時間を大幅に短縮することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、針振り機構の駆動源とその伝達機構とからなるユニット部は、ミシンに搭載された後、締結部材で締結するという簡易な操作のみでミシンに固定することができる。また、該ユニット部は、上記締結部材を弛めるという簡易な操作のみでミシンから取り外し可能となる。これにより、針振り機構の部品交換或いはメンテナンス時において、他の部品を取り外す必要が無く、作業性を大幅に向上させることができる。従って、作業時間を大幅に短縮することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。また、針振り機構の駆動源として直動型のアクチュエータは、その動作の開始位置と停止位置とが予め一定に決まっていることから、伝達機構が針棒揺動軸に付与する動作の適正化を図るための調整をミシンへの取り付け前に行うことが可能となる。また、従来の回転式の駆動源の場合は、位相調整が必要となるため取り付け後の調整が必要であったことに比べて、本発明は予め調整を済ませた状態でミシンへのユニット取付を行えるので、ミシンに搭載した後の調整が大幅に簡略化できることに加えてメンテナンスや交換の作業を格段に容易とすることが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、針振り機構の駆動源として回転型のアクチュエータを適用することにより、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に針振り機構の駆動源として回転型のアクチュエータを使用することにより、針振り量及び針振りのタイミング等において所望の針振り動作を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づき詳しく説明する。本実施形態たるミシンの針駆動機構（以下、針駆動機構という）は、一対の針棒を備えて互いに平行となる２本の縫い目を形成する、いわゆる２本針機構を備えた玉縁縫いミシンに搭載されている。なお、本実施形態では後述する針板４５に垂直な方向をＺ軸方向、針板４５と平行であって被縫製物が搬送される方向をＸ軸方向、針板４５と平行であって、Ｘ軸方向とＺ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向として説明するものとする。

＜第一の実施形態＞
（実施の形態の全体構成）
まず、図１及び図２に基づき第一の実施形態たるミシンの針駆動機構１０が搭載される玉縁縫いミシン１００の全体構成について説明する。
玉縁縫いミシン１００は、図示しない身頃生地に対して玉縁布を縫着するミシンであって、その外形の大部分を構成するミシンフレーム４０と、身頃生地及び玉縁布からなる布地の送りを行う布送り機構である図示しない大押さえ送り機構と、二本の針棒２５，２５を上下に駆動する針上下動機構２０及び、針棒２５に保持された縫い針２６を布送り方向に揺動させる針振り機構３０からなる針駆動機構１０と、を備えている。
なお、玉縁縫いミシン１００は上記構成以外は周知のものであり、本実施の形態では詳述しないが縫製の作業台となる図示しないテーブル、身頃生地の上側で玉縁布を上方から押さえるバインダー、各針棒２５の布送り方向下流側で動メスを昇降させて各布地に切れ目を形成するメス機構、該メス機構による直線状の切れ目の両端となる位置に略Ｖ字状の切れ目を形成するコーナーメス機構等を備えている。

（ミシンフレーム）
図１は本実施形態たるミシンの針駆動機構１０の要部構成を示す斜視図である。
ミシンフレーム４０は、図示しないミシン脚卓上に載置されており、一端側の上面に針板４５が設けられたベッド部４１と、該ベッド部４１の他端部側から立設された縦胴部４２と、縦胴部４２の上端からベッド部４１と同じ方向に延出されたアーム部４３とを備えており、全体的には略コ字状に形成されている。
アーム部４３内には後述する針上下動機構２０と針振り機構３０との主要構成が格納されている。また、アーム部４３の先端側下端部からは２本の縫い針２５，２５が垂下支持されている。また、テーブル上には、該ベッド部４１の針板４５上に載置される被縫製物を搬送する図示しない大押さえ送り機構が備えられている。なお、針板４５はその上面がＸ−Ｙ平面に平行であって、水平な状態で使用される。

（大押さえ送り機構）
大押さえ送り機構は、図示しないバインダーにセットされた玉縁布の幅方向両端部のそれぞれを上方から押さえる大押さえと、これらの大押さえを支持する支持体と、支持体を介して大押さえを上下に移動させる図示しないエアシリンダと、大押さえにより押さえた玉縁布及び身頃生地を支持体を介して布送り方向に移動させる押さえモータとを備えている。
各大押さえは、それぞれ長方形状の平板であり、それぞれが長手方向をＸ軸方向に沿わせた状態で支持体に支持されている。また、各大押さえはその平板面がＸ−Ｙ平面に平行となるように支持されている。そして、エアシリンダの駆動により上下の二位置に切り替え可能であり、上位置の時にはテーブルの上面から離間し、下位置でテーブルの上面高さとなる。また、二つの大押さえは、その間に、少なくともバインダーの立板部を通すことができるように離間した状態で支持されている。
支持体は、テーブル上においてＸ軸方向に沿って移動可能に支持されている。また、支持体は、図示しないボールネジ機構を介して押さえモータに駆動されるようになっている。

（針駆動機構）
次に、本実施形態たるミシンの針駆動機構１０について説明する。
針駆動機構１０は、針棒２５を上下方向に往復駆動する針上下動機構２０と、針の先端をＸ軸方向すなわち送り方向に沿って揺動させる針振り機構３０とを備えている。

針上下動機構２０は、図示しないミシンモータにより回転される上軸５１から駆動力を得て駆動される。該上軸５１の先端には回転錘２１が固定されており、回転錘２１の回転中心から偏心した部位にはクランクロッド２３の上端部が回動自在に連結されている。また、クランクロッド２３の下端部には針棒抱き２４が回動自在に連結されている。針棒抱き２４にはＹ軸方向に並んで２本の針棒２５，２５が保持されている。これら針棒２５，２５の下端部には縫い針２６，２６がそれぞれ交換可能に固定支持されている。また、針棒２５は、針棒抱き２４の上下において後述する針振り機構３０の針棒支持枠２７に配設された図示しないメタル軸受けに滑動可能に挿通されることにより、上下方向にのみ移動可能となってその移動方向が規制されている。
そして、針上下動機構２０は、上軸５１及び回転錘２１がミシンモータにより回転駆動されると、上述した回転錘２１やクランクロッド２３を介することにより、上軸５１の回転駆動力を上下動駆動力に変換して針棒２５に伝達し、縫い針２６を上下方向に往復駆動させることが可能となっている。
さらに、本実施形態における針棒２５は、後述する針振り機構３０により、その往復移動方向を略垂直方向から斜め方向に傾斜させて縫製動作を行うことが可能となっている。

次に、本実施形態における針振り機構３０について詳しく説明する。
針振り機構３０は、ミシンモータとは別に針振り用の駆動源としてエアシリンダ３５を備えている。また、針振り機構３０は、前述した２本の針棒２５，２５の移動方向を規制する支持枠体である針棒支持枠２７と、該針棒支持枠２７を先端部において固定支持するとともに該支持部において針棒支持枠２７に揺動力を伝達する針棒揺動軸３１と、エアシリンダ３５により付与される駆動力を針棒揺動軸３１に伝達する伝達機構と、これら駆動源であるエアシリンダ３５と伝達機構とを一体的に保持する保持枠体としての連結体３６と、を備えている。

針棒揺動軸３１は、アーム部４３の内側において上軸５１の下方側位置に該上軸５１とほぼ並行に配置されている。すなわち針棒揺動軸３１は、アーム部４３の内側においてＹ軸方向に沿って配置されるとともに回動自在に支持されている。針棒揺動軸３１の先端部には前述した針棒２５の往復移動方向を規制する針棒支持枠２７が固定装備されている。
また、布送り方向に沿って逆方向にあるいは正方向と逆方向に短いストロークで縫いを行い、その上から重ねるように縫製を行うことで、縫い始めと縫い終わりの縫い糸が解けることを防止するいわゆるバックタック縫いを行うために、針棒揺動軸３１は、回動駆動源であるエアシリンダ３５から駆動力が付与されるものである。従って、通常縫製時には、針棒揺動軸３１は、各針棒抱き２４がＺ軸方向に平行となる状態で保持されている。

針棒支持枠２７は、図２に示すように、針棒揺動軸３１により軸支されるとともに全体が略Ｕ字状に形成された支持枠体であって、その上方側及び下方側には２本の針棒２５，２５を摺動可能に案内するメタル軸受けがそれぞれ形成されている。そして、針棒支持枠２７は、この上下に形成されたメタル軸受けのそれぞれに針棒２５が滑動可能に挿通されることにより、前述した針上下動機構２０のクランクロッド２３によって駆動される該針棒２５を針棒支持枠２７の向きに応じて上下動させることが可能となっている。各針棒２５，２５は、いずれも針棒揺動軸３１と直交する方向に沿って互いに平行となって針棒支持枠２７に支持されている。針棒支持枠２７は、各針棒２５，２５がおおむねＺ軸方向に沿うように配置されているため、針棒揺動軸３１から所定の角度範囲で回動力が付与されると各針棒２５の下端部に位置する縫い針２６，２６はＸ軸方向すなわち縫製方向に沿って平行に移動されるようになっている。
連結体３６は、ミシンフレーム４０の外面に当該連結体３６を固定するための本体部３６ｅと、本体部３６ｅを挟んで一端側に延設された伝達機構支持用のアーム部３６ａ、３６ｂと、本体部３６ｅを挟んで他端側に延設され、エアシリンダ３５を揺動可能に支持するシリンダ支持軸３５ａが挿通されたアーム部３６ｃ、３６ｄとを有している。

エアシリンダ３５は、密閉された容器の内部に、図示しないプランジャポンプやコンプレッサ等の給排気動力源により流入／流出される気体の圧縮力或は吸引力により、該エアシリンダ３５の内部形状に沿って直線的に往復動作可能なピストン及び該ピストンに連結されたロッド３５ｂにより往復直線動作を行う直動型のアクチュエータであって、本実施形態ではＸ軸方向に沿って往復直線動作可能となっている（図２、図３参照）。

伝達機構は、図３においてＹ軸方向に沿って連結体３６を介してフレーム４０に支持された丸棒状の連結ピン３４を備えている。連結ピン３４の長手方向中央部は大径部３４ｂおよび偏心部（偏心カム）３４ａとなっており、長手方向両端には小径部３４ｃが形成されている（図３参照）。かかる連結ピン３４は、その大径部３４ｂに周着された連結ピン抱き３７によって締結保持されており、該連結ピン抱き３７には連結ピン３４を中心に揺動するアーム部３７ａを有し、当該アーム部３７ａは、エアシリンダ３５の外部に延出されたロッド３５ｂの先端部と回動自在に連結されている。この連結ピン３４は、その両端において後述する連結体３６に形成された二本のアーム３６ａ、３６ｂにより回動自在に支持されている。また、偏心部３４ａには、クランクロッド３３の一端が回動自在に連結されており、クランクロッド３３の他端部には、前述した針棒揺動軸３１を支持する針棒揺動軸抱き３２に設けられた針棒揺動軸３１を中心に揺動するアーム部３２ａの一部が回動自在に連結されている。また、伝達機構は、連結ピン抱き３７の締結ねじを緩めながら上述した連結ピン３４の偏心部３４ａの軸周り方向における回転角度を調節して縫い針２６のＸ軸方向すなわち搬送方向における原点位置が調節可能となっている。また、クランクロッド３３と針棒揺動軸抱き３２の連結部は、段ねじ３８により回動自在に連結されている。

そして、本実施形態ではこれらの伝達機構と上述したエアシリンダ３５とが、連結体３６により一体的に保持されている。すなわち上述した伝達機構とエアシリンダ３５とは、連結体３６を介していわゆるユニット化されて一体的に形成されており、玉縁縫いミシン１００のアーム部４３の側面位置に設けられた開口部４４に伝達機構及びアーム部３６ａ３６ｂを挿入した状態で、締結部材であるねじ３９により着脱可能に搭載されている（図１参照）。

次に、本実施形態に係るミシンの針駆動機構１０の作用について、図面を参照して詳しく説明する。なお、縫製動作開始時において、針振り機構３０は針棒２５が略垂直すなわちＺ軸方向に沿って往復動作される状態にあるものとする。
また、「バックタック縫い」とは、縫製動作の開始時及び終了時において、搬送方向つまりＸ軸方向に沿って針先を往復移動させることにより縫い目の端部に重ねて縫い目を形成し、縫製動作の開始位置及び終了位置において糸が解け難くするためものであり、例えば一度後退してから搬送方向に縫い目を形成したり（Ｖ字型）、前進、後退、再前進（Ｎ字型）して縫い目を施すことにより行われるものである。

まず、本実施形態たる玉縁縫いミシン１００の縫製動作について説明する。
針上下動機構２０は、ミシンモータの駆動に伴い上軸５１および回転錘２１が回転駆動され、回転錘２１の回転に伴い該回転錘２１の回転中心から偏心した部位に連結されたクランクロッド２３の上端部は円軌道を描いて回転される。クランクロッド２３の下端部は、針棒支持枠２７により移動方向が上下方向（Ｚ軸方向）に規制されている針棒２５，２５を支持する針棒抱き２４と回動自在に連結されていることにより、上下方向の往復直線動作を行うものである。すなわち上軸５１の回転動作はクランクロッド２３を介して針棒２５の上下動作に変換され、針板４５上を搬送される被縫製物に対して針落ちを行う。

次に、針振り機構３０の動作について説明する。
図示しないプランジャポンプ等により針振り機構３０の駆動源であるシリンダ３５の内部に圧縮空気等が流出入されると、エアシリンダ３５は、シリンダ支持軸３５ａにより揺動可能に支持されているため、シリンダ３５内のピストンおよび該ピストンに連結されたロッド３５ｂが略Ｘ軸方向に沿って往復移動される。ロッド３５ｂの移動に伴い、アーム部３７ａを介して該ロッド３５ｂと連結された連結ピン抱き３７および連結ピン３４が軸周り方向に回動される。連結ピン３４の回動動作に伴い、偏心部３４ａと回動自在に連結されたクランクロッド３３の一端がＺ−Ｘ平面内で円軌道を描き、クランクロッド３３の他端部はほぼＸ軸方向に沿って往復移動される。これにより、クランクロッド３３の他端部とアーム部３２ａを介して連結された針棒揺動軸抱き３２および針棒揺動軸３１が軸周り方向に回動される。針棒揺動軸３１が回動されると、該針棒揺動軸３１を軸中心として針棒支持枠２７が揺動され、さらに、針棒支持枠２７の上下のメタル軸受けに挿通された針棒２５が揺動される。このようにして、エアシリンダ３５の往復直線動作が針棒揺動軸３１の回動動作に変換され、さらには針棒２５の揺動動作に変換されることにより、針振り動作が行われるものである。
また、回転錘２１の回転駆動力はクランクロッド２３を介して針棒２５に伝達されるため、針振り機構３０による針棒２５の揺動すなわち傾斜に関わらず、針棒２５には往復駆動力が伝達されるものである。
なお、かかる針振り機構３０において、連結ピン３４に偏心部３４ａを設け、これによりクランクロッド３３、針棒揺動軸抱き３２を介して針棒揺動軸３１を揺動させる構成としたのは、エアシリンダ３５のロッド３５ｂの移動量および針棒２５の下端に支持された縫い針２６の移動量と比較して針棒揺動軸３１の駆動に必要な揺動量が極めて小さいために採られたものであり、かかる構成により、エアシリンダ３５のロッド３５ｂの移動量（例えば、１０ｍｍ）をクランクロッド３３の微小移動量（例えば、１ｍｍ）に変換することができ、縫い針２６の先端におけるバックタック縫いに必要な所望の移動量（例えば４ｍｍ）に変換される。また、大きな移動量を小さな移動量に変換するため、比較的駆動力が小さいエアシリンダを使った場合であっても、針棒揺動軸３１には大きな駆動力を伝達することができる。
本実施形態では縫製動作の開始時において、針振り機構３０のエアシリンダ３５を突出させ、しかる後、後退するように駆動することにより、針棒２５，２５及び縫い針２６，２６が微小ストロークで移動され、Ｎ字型の重複した縫い目が形成される。すなわちバックタック縫いが施されるものである。

次に、玉縁縫いミシン１００に対して、連結体３６によりユニット化されたエアシリンダ３５及び伝達機構が搭載される動作について説明する。
本実施形態における連結体３６は、ミシンフレーム４０の開口部４４に伝達機構及びアーム部３６ａ，３６ｂを挿入しながら締結部材であるねじ３９によりミシンフレーム４０のアーム部４３の側面位置に取り付けられる。この場合、当該ねじ止め箇所の他、伝達機構のクランクロッド３３の一端側と針棒揺動軸３１との連結部のみに段ねじ３８のねじ止めを行うことにより、針振り機構３０の駆動源であるエアシリンダ３５及び該駆動源から針棒揺動軸３１に針振り用の駆動力を伝達する伝達機構とが共に一時に搭載される。また、連結ピン３４の偏心部３４ａを予め回転調節しておくことで、搭載後における針棒２５の原点位置（針棒２５がＺ軸に平行となる状態）調整作業は必要としない。なお、ミシンフレーム４０には段ねじ３８の回転装着用の小孔が予め形成されている。
さらに、該ユニット部を取り外す場合においても、上述同様、連結体３６をミシンフレーム４０に固定するねじ３９と、針振り用の駆動力伝達部すなわち針棒揺動軸抱き３２の一端部とクランクロッド３３とを連結するねじ３８とを弛めることにより、針振り機構３０の駆動源であるエアシリンダ３５及び該駆動源から針棒揺動軸３１に針振り用の駆動力を伝達する伝達機構とが共に一時に取り外される。

（第一の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係るミシンの針駆動機構１０によれば、針振り機構３０の部品交換或いはメンテナンス時において、該針振り機構３０の駆動源であるエアシリンダ３５及びその駆動力の伝達機構からなるユニット部のみをミシンフレーム４０から取り外すことが可能となる。これにより、メンテナンスや部品交換時の作業性を向上させることができる上に、該針振り機構３０を構成するユニット部以外の部品を取り外したり分解したりする必要がなくなるため、作業時間を大幅に短縮することができる。また、ユニット単位で着脱可能となるため、ユニット装着前に、伝達機構に対し、針棒２５の原点とエアシリンダ３５の動作開始点又は終了点とを一致させる調整を行うことができ、ミシン搭載後における調整作業を大幅に簡略化することができる。

また、針振り機構３０の駆動源としてのエアシリンダ３５は、その動作の開始位置と停止位置とが予め一定に決まっていることから、伝達機構が針棒揺動軸３１に付与する動作の適正化を図るための調整を玉縁縫いミシン１００への取り付け前に行うことが可能となる。したがって、取り付け後において位相調整が必要であった従来の回転式の駆動源に比べて、予め調整を済ませた状態でミシンへのユニットの取り付けを行うことができ、搭載後の調整が大幅に簡略化できることに加えてメンテナンスや交換の作業を格段に容易とすることが可能となる。

また、ユニット部は、ねじ３８、３９で締結するという簡易な操作のみで玉縁縫いミシン１００に固定することができ、また、該ねじ３８、３９を弛めるという簡易な操作のみでミシン１００から取り外すことが可能となる。これにより、針振り機構３０の部品交換或いはメンテナンス時において、他の部品を取り外す必要が無く作業性を大幅に向上させることができる。したがって作業時間を大幅に短縮することができる。
なお、連結体３６は、本実施形態の形状に限定されるものではなく、針振り機構３０の駆動源と、この駆動源の動作を受けて針棒揺動軸３１に回動動作を付与することができる伝達機構とを一体的に保持することが可能なものであればいかなるものであっても適用可能である。
また、針振り機構３０の駆動源はエアシリンダ３５に限定されるものではなく、針棒揺動軸３１に回動動作を付与することが可能であればいかなる駆動源でも適用可能であり、例えば、ソレノイド等の直線的な駆動力を供給することができる直動型のアクチュエータとしてもよい。

＜第二の実施形態＞
次に、本発明にかかるミシンの針駆動機構の第二の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、上述した第一の実施形態と同様の構成については同様の符号を用いることとし、重複する記載については図示及び説明を省略するものとする。

図４〜図６に示すように、本実施形態におけるミシンの針駆動機構は、前述した針上下動機構２０と、回転駆動源であるパルスモータ１３５を備えた針振り機構１３０とからなり、針振り用の駆動源としてパルスモータ１３５を備えている点において第一の実施形態と異なっている。なお、当該針駆動機構において、針上下動機構２０、針棒揺動軸３１、針棒揺動軸抱き３２、クランクロッド３３、及びこれらの連結構造については第一の実施形態と同様である。従って、本実施形態では、駆動源であるパルスモータ１３５からクランクロッド３３までの連結構造及び、及びミシンフレーム４０に対するこれらの取り付け構造について説明する。

針振り機構１３０は、その駆動源であるパルスモータ１３５と、パルスモータ１３５の回動動作を制御する際の基準位置を検出する原点センサ１３８と、パルスモータ１３５によって付与される駆動力を針棒揺動軸３１に伝達する伝達機構と、パルスモータ１３５、原点センサ１３８及び伝達機構を一体的に保持する保持枠体としての連結体１３６とを備えている。

パルスモータ１３５は、その出力軸１３５ａがほぼＹ軸方向に沿って配置されており、該出力軸１３５ａに連結された後述する伝達機構の偏心カム１３４ａ、クランクロッド３３及び針棒揺動軸抱き３２を介して針棒揺動軸３１に回動力を付与する回転型の駆動源である。このパルスモータ１３５は、図示しない制御部と電気的に接続されており、該制御部からの出力信号に応じて所定の回転角度、タイミングで動作することが可能となっている。かかるパルスモータ１３５は、連結体１３６に対してねじ１３９ｃで締結されて保持されている（図４〜図６参照）。

伝達機構は、パルスモータ１３５の出力軸１３５ａに対してねじで締結固定された偏心カム１３４ａを備えている。この偏心カム１３４ａの偏心部の外周にはベアリング１４０を介してクランクロッド３３の一端が回動自在に連結されている（図４参照）。
さらに、偏心カム１３４ａ、ベアリング１４０及びクランクロッド３３の一端をそれぞれ貫通した出力軸１３５ａの先端には、鍔付きベアリング１４１が装着されている。そして、鍔付きベアリング１４１が補助枠体１３６ｂの略中央部に嵌合されることで、出力軸１３５ａは、連結体１３６の補助枠体１３６ｂに回動自在に支持されている（図４参照）。

原点センサ１３８は、板状の被検出体である遮蔽板１３８ａと、当該遮蔽板１３８ａを介してパルスモータ１３５の回動動作の基準となる初期位置すなわち原点を検出するフォトセンサ１３８ｂとを備えている。
そして、パルスモータ１３５の駆動に応じてフォトセンサ１３８ｂのスリットの間に遮蔽版１３８ａが進入し、光源を遮ることで出力軸１３５ａが所定の角度（例えば原点）であることを検出することができるようになっている。
かかる遮蔽板１３８ａは、補助枠体１３６ｂを貫通した出力軸１３５ａの先端にねじで締結され装備されている。一方、フォトセンサ１３８ａは、ねじ１３９ｄにより台座を介して連結体１３６に固定されている（図４、図５参照）。

連結体１３６は、メイン枠体１３６ａと、補助枠体１３６ｂとを備えており、両者はねじ１３９ｂにより着脱自在に締結されている。そして、上述したように、当該連結体１３６にはパルスモータ１３５及び原点センサ１３８が固定装備されており、さらに伝達機構（クランクロッド３３を含む）もまたパルスモータ１３５の出力軸１３５ａを介して当該連結体１３６に搭載されている。
つまり、この連結体１３６は、パルスモータ１３５、原点センサ１３８、伝達機構及びクランクロッド３３を一体的に保持するユニット部を形成し、ミシンフレーム４０に対してこれら各部材を一体的に着脱可能とする保持枠体となっている（図５、図６参照）。

かかるユニット部は、ねじ１３９ａによりミシンフレーム４０のアーム部４３側面に着脱可能となっており、当該着脱の際には、補助枠体１３６ｂに形成された凹部１３６ｃを通じてＸ軸方向とほぼ平行に六角レンチ等を挿入し、ねじ１３９ａを回転操作することで着脱可能となっている。
従って、針駆動機構は、パルスモータ１３５、原点センサ１３８、伝達機構、クランクロッド３３を含めて一体（ユニット）とし、これらユニットごとにミシンフレーム４０に対して搭載或いは交換することができるようになっている。
そして、かかるユニット部をミシンフレーム４０に搭載し、クランクロッド３３の他端と針棒揺動軸抱き３２とを回動自在に連結することで、パルスモータ１３５の回転駆動力が偏心カム１３４ａによってほぼＸ軸方向に沿うクランクロッド３３の往復移動力に変換され、さらに針棒揺動軸３１に回動動作力として伝達されるものである。

次に、第二の実施形態の作用について説明する。
第二の実施形態では、上述した第一の実施形態の場合と同様に、クランクロッド３３を針棒揺動軸抱き３２に連結する操作と、二つのねじ１３９ａ，１３９ａの回転操作とにより、針振り用の駆動源と伝達機構とが一体となったユニット部がミシンフレーム４０に対して共に一時に搭載又は取り外される。
そして、予め設定された縫い針２６の先端の移動量（針振り量）に対応した回転量の駆動信号が制御部から送られ、それに従ってパルスモータ１３５が駆動することで、所望のバックタック縫いが行われる。

（第二の実施形態の効果）
以上のように、第二の実施形態たるミシンの針棒駆動機構１１０によれば、第一の実施形態と同様に、針振り用の駆動源と当該針振り用の駆動力の伝達機構とを、ミシンフレーム４０に対してユニット部として一体的に搭載又は取り外することが可能となる。また、その際、ねじ１３９ａ，１３９ａの回転操作により容易に着脱作業を行うことが可能となる。これにより、針振り機構１３０の部品交換或いはメンテナンス時において、針振り用の駆動源であるパルスモータ１３５及びその駆動力の伝達機構を搭載するユニット部のみをミシンフレーム４０から取り外すことができる。従って、メンテナンスや部品交換時における作業性を大幅に向上することができる。また、特に、針振り用の駆動源としてパルスモータ１３５を採用したことにより、微小寸法の針振り動作や、所望するタイミングでの針振り動作が可能となり、正確な針振り動作を実現することができる。

第一の実施形態に係るミシンの針駆動機構１０の要部構成を示す斜視図である。 第一の実施形態におけるユニット部の周囲の構成を示す斜視図である。 第一の実施形態におけるユニット部の構成を示す拡大斜視図である。である。 第二の実施形態における針振り機構を示す分解斜視図である。 第二の実施形態における針振り用の駆動源（ユニット部）を示す斜視図である。 第二の実施形態におけるミシンの針駆動機構の要部構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 針駆動機構
２０ 針上下動機構
２１ 回転錘
２３、３３ クランクロッド
２４ 針棒抱き
２５ 針棒
２６ 縫い針
２７ 針棒支持枠
３０，１３０ 針振り機構
３１ 針棒揺動軸
３２ 針棒揺動軸抱き
３４ 連結ピン
３４ａ、１３４ａ 偏心カム
３５ エアシリンダ
３５ａ シリンダ支持軸
３５ｂ ロッド
３６ 連結体（ユニット）
４０ ミシンフレーム
４１ ベッド部
４２ 縦胴部
４３ アーム部
４５ 針板
５１ 上軸
１００，２００ ミシン
１３５ パルスモータ
１３５ａ 出力軸
１３６ 連結体（保持枠体）
１３８ 原点センサ
１３８ａ 遮蔽版
１３８ｂ フォトセンサ
１３９ａ ねじ

Claims (4)

1. 針を支持する針棒を上下に駆動する針上下動機構と、
   前記針上下動機構に連結されて該針棒を送り方向に沿って揺動させる針振り機構と、を備えるミシンの針駆動機構において、
   前記針振り機構は、該針振り機構を駆動する駆動源と、前記針棒に揺動力を伝達する針棒揺動軸と、前記駆動源からの駆動力を前記針棒揺動軸に伝達する伝達機構と、前記駆動源と前記伝達機構とを保持する保持枠体とを備えており、
   前記駆動源及び前記伝達機構は、前記保持枠体を介して前記ミシンフレームの外面に対して一体的に着脱可能となっていることを特徴とするミシンの針駆動機構。
2. 前記保持枠体は、締結部材によりミシンフレーム外部に着脱自在に固定可能であることを特徴とする請求項１に記載のミシンの針駆動機構。
3. 前記駆動源は直動型の駆動源であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミシンの針駆動機構。
4. 前記駆動源は回転型の駆動源であることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載のミシンの針駆動機構。

Images