JP2008206564A

JP2008206564A - ミシンの上ルーパ駆動機構

Info

Publication number: JP2008206564A
Application number: JP2007043773A
Authority: JP
Inventors: Kuniji Fujita; 州司藤田
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-09-11
Also published as: TW200912075A; US7600481B2; CN101250797B; CN101250797A; US20080202400A1

Abstract

【課題】下ルーパ及び縫い針に対する上ルーパの位置を容易に調節すること。
【解決手段】ミシン１０は、上ルーパ３を保持する上ルーパ保持体５４と、上ルーパ保持体を摺動可能に保持する上ルーパガイド６と、一端が上ルーパ保持体に対して回動自在に連結された上ルーパ揺動腕５２と、上ルーパ揺動腕の他端に連結され、布送り方向に沿った軸回りの回転により上ルーパ揺動腕を回動させる上ルーパ駆動軸５１と、を備え、上ルーパガイドは、布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドに保持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミシンの上ルーパ駆動機構に関する。

縁かがりミシンは、上下動を行う縫い針と、被縫製物である布の下側で縫い針に通された縫い糸のループに下ルーパ糸を挿通させる下ルーパと、下ルーパ糸のループに上ルーパ糸を挿通させる上ルーパと、を備えている。上ルーパは、下ルーパの脇を通過して上ルーパ糸を挿通させると共に、その先端部を縫い針の針落ち位置まで移動させ、上ルーパ糸のループに縫い針及び縫い糸を挿通させる。かかる動作を繰り返すことで縁かがり縫いが行われる。

具体的には、下ルーパは縫い針の移動軌跡の近傍後方を通過し、上ルーパは下ルーパの移動軌跡の近傍後方を通過すると共に縫い針の移動軌跡の前方を通過するように運動させねばならない。
このような縫製を実現するためには、縫い針を垂直方向に対して傾斜した斜め方向に沿って往復運動させる必要があった。そのため、縫い針が布を突き刺した際に、縫い針の水平方向の分力を受けて布が載置位置からずれてしまったり、縫い針が布に引っ掛かって縫い針の破損を招いたりするおそれがあった。

そこで、縫い針を垂直方向に沿って移動させながら上記縫製を実現できる上ルーパ駆動機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
図８に示すように、上ルーパ駆動機構１００は、駆動源から動力が伝達されて軸回りに回転する上ルーパ駆動軸１０１を備えている。この上ルーパ駆動軸１０１には、上ルーパ揺動腕１０２の一端が連結されており、上ルーパ駆動軸１０１の回転により上ルーパ揺動腕１０２の他端が揺動する。上ルーパ揺動腕１０２の他端には、上ルーパ１０３を保持する上ルーパ保持棒１０４が連結部材１０５を介して二つの軸回りに回転可能に連結されている。上ルーパ保持棒１０４は、その軸線方向に沿った移動と二つの軸回りの回転を可能とする支持部材１０６に挿通されており、この支持部材１０６は、ピン１０７等により動作しないミシンベッドに回動可能に保持されている。
このような機構を採用することにより、縫い針を垂直方向に沿って移動させながら縁かがり縫いを実現することができる。
特開２００６−１４１５４８号公報

ところで、適切な縫製を行うため、ユーザは縫製前に上ルーパ、下ルーパ、縫い針のそれぞれの間隔を調節する必要がある。ここで、上ルーパと下ルーパの間隔を調節する際は、上ルーパ揺動腕を上ルーパ駆動軸に沿って移動させる。
しかし、上ルーパ揺動腕を移動させると、上ルーパ揺動腕に二つの軸回りに回転可能に連結されている上ルーパ保持棒も移動するため、上ルーパ保持棒に設けられた上ルーパも移動する。そのため、上ルーパと下ルーパとの間隔調節にもかかわらず、縫い針と上ルーパとの間隔も同時に変化してしまい、調節作業が困難であった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下ルーパ及び縫い針に対する上ルーパの位置を容易に調節することができるミシンの上ルーパ駆動機構を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ミシンの上ルーパ駆動機構において、上ルーパを保持する上ルーパ保持体と、前記上ルーパ保持体を摺動可能に保持する上ルーパガイドと、一端が前記上ルーパ保持体に対して回動自在に連結された上ルーパ揺動腕と、前記上ルーパ揺動腕の他端に連結され、布送り方向に沿った軸回りの回転により前記上ルーパ揺動腕を回動させる上ルーパ駆動軸と、を備え、前記上ルーパガイドは、前記布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドに保持されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、上ルーパと下ルーパの間隔調節を行うため、上ルーパ揺動腕を布送り方向、すなわち、上ルーパ駆動軸の軸方向に沿って移動させると、それに伴って、上ルーパ揺動腕に回動自在に連結された上ルーパ保持体も移動し、上ルーパの位置が変化する。
ここで、上ルーパガイドは、布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドに固定されているので、上ルーパ揺動腕の布送り方向への移動により生じた上ルーパの位置のずれを打ち消すように上ルーパガイドを移動させることができる。
これにより、上ルーパと縫い針との位置関係を維持しつつ、上ルーパと下ルーパの間隔調節を行うことができるので、下ルーパ及び縫い針に対する上ルーパの位置を容易に調節することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの上ルーパ駆動機構において、前記上ルーパガイドは、前記布送り方向に移動自在に前記ミシンベッドに挿入される固定軸受部と、前記固定軸受部を前記ミシンベッドに固定する固定部材と、前記上ルーパ保持体が挿通され、当該上ルーパ保持体の全方向への移動を許容する球面軸受部と、前記固定軸受部に軸支され、前記球面軸受部を回転自在に保持する保持部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、球面軸受部に上ルーパ保持体を挿通し、この球面軸受部を保持部により回転自在に保持しているので、上ルーパ保持体は、全方向に移動することが可能となる。また、固定軸受部は布送り方向に所望する位置まで移動させて固定部材によりミシンベッドに固定することができる。
これにより、上ルーパ揺動腕の移動に伴う上ルーパガイドのミシンベッドへの取付位置調節の自由度を高めることができる。

請求項１に記載の発明によれば、上ルーパと下ルーパの間隔調節を行うため、上ルーパ揺動腕を布送り方向、すなわち、上ルーパ駆動軸の軸方向に沿って移動させると、それに伴って、上ルーパ揺動腕に二つの軸回りに回動自在に連結された上ルーパ保持体も移動し、上ルーパの位置が変化する。
ここで、上ルーパガイドは、布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドに固定されているので、上ルーパ揺動腕の布送り方向への移動により生じた上ルーパの位置のずれを打ち消すように上ルーパガイドを移動させることができる。
これにより、上ルーパと縫い針との位置関係を維持しつつ、上ルーパと下ルーパの間隔調節を行うことができるので、下ルーパ及び縫い針に対する上ルーパの位置を容易に調節することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの上ルーパ駆動機構の最良の形態について詳細に説明する。なお、本実施形態におけるミシンは、上ルーパ及び下ルーパを有する縁かがりミシンである。
（ミシンの構成）
図１に示すように、ミシン１０は、上下動を行う縫い針１と、被縫製物である布の下側で縫い針１に通された縫い糸のループに下ルーパ糸を通す下ルーパ２と、下ルーパ糸のループに上ルーパ糸を通す上ルーパ３と、を備えている。
縫い針１は、ミシンモータの駆動により回転する上軸に連結された針棒の下端に設けられている。
下ルーパ２及び上ルーパ３は、針板の下方であって、ミシン１０の基台となるミシンベッド（図示略）内部に設けられている。
上ルーパ３は、下ルーパ２の移動軌跡の後方を通過して上ルーパ糸を通すと共に、その先端部を縫い針１の針落ち位置まで移動させ、上ルーパ糸のループに縫い針１及び縫い糸を通させる。かかる動作を繰り返すことで縁かがり縫いが行われる。ここで、下ルーパ２は、下ルーパ駆動機構４により駆動し、上ルーパ３は、上ルーパ駆動機構５により駆動する。

なお、以下の説明において、上下方向とは鉛直上下方向であって縫い針１の動作方向と一致する。前後方向とは、縫製時に布が送られる布送り方向と一致し、水平面及び針板上面に沿った方向である。布は針板上において、ここでいう後方に向かって送られる。左右方向とは、水平面及び針板上面に沿った方向である。上下方向と前後方向と左右方向とはそれぞれ互いに直交するものとする。

（下ルーパ駆動機構）
下ルーパ駆動機構４は、ミシンベッドの内部に配置され、布送り方向（図１における前後方向）に沿って配置され、ミシンベッドに回転自在に支持された下ルーパ駆動軸４１と、下ルーパ駆動軸４１の先端部に固定され、下ルーパ駆動軸４１の揺動に伴って揺動し、その揺動端部で下ルーパ２を保持する下ルーパ保持アーム４２と、を備えている。
下ルーパ駆動軸４１は、ミシン１０の上軸から分岐すると共にその回転駆動力を往復回動駆動力に変換する伝達機構（図示略）に連結されており、上軸の駆動が伝達機構を介して下ルーパ駆動軸４１に伝達され、下ルーパ駆動軸４１は上軸と同期して揺動する。これにより、下ルーパ保持アーム４２も揺動する。
このような機構により、下ルーパ２は、針板の下側で縫い針１の移動軌跡ｎの近傍であってその後方を通過するように移動する。そして、下降した縫い針１に挿通された縫い糸を捕捉し、縫い糸のループに下糸のループを通す。

（上ルーパ駆動機構）
図１，２に示すように、上ルーパ駆動機構５は、ミシンベッドの内部に配置され、布送り方向（図１における前後方向）に沿って配置され、ミシンベッドに回転自在に支持された上ルーパ駆動軸５１と、上ルーパ駆動軸５１の先端部に連結され、上ルーパ駆動軸５１の揺動に伴って揺動する上ルーパ揺動腕５２と、上ルーパ揺動腕５２にスライド移動自在に設けられ、上ルーパ３を左右方向に移動させる上ルーパスライダーレバー５３と、上ルーパスライダーレバー５３に対して回動自在に連結され、上ルーパ３を支持する上ルーパ保持体５４と、上ルーパ保持体５４を摺動可能に保持する上ルーパガイド６と、を備えている。

上ルーパ駆動軸５１は、下ルーパ駆動軸４１の軸線方向に沿うように配置されている。上ルーパ駆動軸５１は、ミシン１０の上軸から分岐すると共にその回転駆動力を往復回動駆動力に変換する伝達機構（図示略）に連結されており、上軸の駆動が伝達機構を介して上ルーパ駆動軸５１に伝達され、上ルーパ駆動軸５１は上軸と同期して揺動する。これにより、上ルーパ揺動腕５２も揺動する。上ルーパ揺動腕５２は、上ルーパ駆動軸５１を抱いた状態で締めねじ５２ａにより上ルーパ駆動軸５１に固定されている。

上ルーパ揺動腕５２は、他端が上ルーパ駆動軸５１に連結されている。上ルーパ揺動腕５２の一端及び長手方向の中央近傍には、上ルーパスライダーレバー５３を支持する支持部５２ｂが形成されている。この支持部５２ｂには、上ルーパスライダーレバー５３を挿通させる挿通孔５２ｃが形成されている。挿通孔５２ｃには、軸受５２ｄが挿入され、この軸受５２ｄに上ルーパスライダーレバー５３が軸支されている。

上ルーパスライダーレバー５３には、スラストカラー５２ｅが挿通され、止めねじ５２ｆにより上ルーパスライダーレバー５３に取り付けられている。上ルーパスライダーレバー５３の一端には、スラストカラー５２ｅに隣接して回り止めナット５２ｇがねじ込まれている。
上ルーパスライダーレバー５３の他端には、上ルーパ保持体５４を回転自在に連結するための連結具５３ａが設けられている。上ルーパ保持体５４と連結具５３ａとの連結は、一つの連結ピン５３ｂを上ルーパ保持体５４及び連結具５３ａに挿通することにより行われる。

上ルーパ保持体５４は、一端が、自身の回転によってその軸線と上ルーパスライダーレバー５３の軸線とがなす角度が変化するように上ルーパスライダーレバー５３に連結されている。上ルーパ保持体５４の他端近傍には、上ルーパ３が止めねじ５４ａにより取り付けられている。また、上ルーパ保持体５４は、上ルーパガイド６に挿通され、上ルーパガイド６に保持されている。

（上ルーパガイド）
上ルーパガイド６は、布送り方向（図１における前後方向）に沿って位置調節可能となるようにミシンベッドに保持されている。
図１〜５に示すように、上ルーパガイド６は、軸方向に移動自在にミシンベッドＢに挿入される固定軸受部６１と、固定軸受部６１をミシンベッドＢに固定する固定部材としての止めねじ６２と、上ルーパ保持体５４がその長手方向に沿って滑動可能に挿通される挿通孔６３ａが形成された球面軸受部６３と、固定軸受部６１に軸支され、球面軸受部６３を回転自在に保持する保持部６４と、を備えている。

固定軸受部６１は、円筒状に形成されてミシンベッドＢに挿通されており、止めねじ６２によってミシンベッドＢに固定されている。固定軸受部６１は、止めねじ６２によって固定されていないときは、ミシンベッドＢに対して軸線方向に移動可能とされている。
球面軸受部６３は、球状に形成され、その表面が保持部６４に対して摺動する。球面軸受部６３には、上ルーパ保持体５４を挿通する挿通孔６３ａが形成されている。
保持部６４は、球面軸受部６３を回転自在に保持する保持孔６４ａ（図４参照）が形成されている。保持孔６４ａは、保持部６４の表面から裏面に貫通するように形成され、上ルーパ保持体５４を挿通することができるように形成されている。
保持部６４には、固定軸受部６１に軸支される軸部６４ｂが形成されている。保持部６４は、上ルーパ保持体５４の移動により固定軸受部６１から脱落しないように、固定軸受部６１を挟んだ反対側で座金６５を介してナット６６により軸部６４ｂが固定されている。
このような構成とすることにより、球面軸受部６３は、上ルーパ保持体５４の全方向への移動を許容することができる。

（上ルーパ駆動機構の動作）
上ルーパ駆動機構５の動作について図６，７を用いて説明する。図６は上ルーパ駆動機構５を前方から見た正面図、図７は右側方から見た側面図である。
上ルーパ駆動軸５１は、ミシンモータから伝達機構を介して伝達される駆動力により軸回りに揺動する。上ルーパ駆動軸５１が軸回りに揺動することで上ルーパ駆動軸５１に連結された上ルーパ揺動腕５２は、上ルーパ駆動軸５１との連結点を中心に回転し、上ルーパ揺動腕５２と上ルーパ保持体５４との連結点Ｊは、図６，７に示すように、実線位置と二点鎖線位置の二位置間で往復移動する。

前方から見た連結点Ｊの位置は、図６に示すように、上ルーパ揺動腕５２の揺動端部の移動軌跡に従って変化する。つまり、前方から見た連結点Ｊの位置は、上ルーパガイド６の真下となる位置（第一の位置とする）とそこから右斜め上方の位置（第二の位置とする）との間で往復する。
このため、第一の位置から第二の位置に移動すると、上ルーパ保持体５４は、前方から見て上下に沿った状態から上ルーパガイド６を中心に揺動し、その上端部が左斜め上方に移動することとなる。このとき、上ルーパ３の先端部は縫い針の移動軌跡ｎよりも右側の位置から左方の位置まで到達する。

また、右方から見た連結点Ｊの第一の位置は、図７に示すように、上ルーパガイド６による上ルーパ保持体５４の保持位置よりも後方にδだけオフセットし、上ルーパ保持体５４が縫い針の移動軌跡ｎに対して角度βだけ傾斜している。
このため、上ルーパ揺動腕５２の揺動により、第一の位置から第二の位置に連結点Ｊが移動すると、右方から見て、連結点Ｊは上下方向のみに変位を生じ、前後方向には変位を生じない。

しかしながら、連結点Ｊは上ルーパガイド６に対してオフセット量δを維持しながら上方移動するので、上ルーパ保持体５４は傾斜角度βを増加させながら上方に移動することとなる。その結果、上ルーパ保持体５４は、右方から見て、上ルーパガイド６を中心に揺動し、その上端部が前側斜め上方に移動することとなる。
このとき、上ルーパ３の先端部は縫い針の移動軌跡ｎよりも後方の位置から前方の位置まで到達する。つまり、上ルーパ３の先端部は、上方移動するにつれて、左方への移動量と前方への移動量とが増加することとなり、上ルーパ３は平面に乗せられない曲面上の軌跡を描くこととなる。

このような動作をする上ルーパ駆動機構５において、上ルーパ３と下ルーパ２との隙間を調節するためには、上ルーパ揺動腕５２を上ルーパ駆動軸５１に沿って移動させる必要があるが、上ルーパ駆動軸５１に対する上ルーパ揺動腕５２の位置を変えると、連結点Ｊの位置も変わり、上ルーパガイド６に対するオフセット量δの値も変化する。オフセット量δの変化により上ルーパ保持体５４の移動経路も変わり、上ルーパ３が上死点に至ったときの縫い針との間隔も変わり、上ルーパ３が下死点に至ったときの下ルーパ２との間隔も変わる。これによって、上ルーパ３、下ルーパ２、縫い針が糸のループをとらえる位置やタイミングが変わることとなるので、上述の縁かがり縫いができなくなるような場合も生じうる。

しかし、このような場合には、上ルーパガイド６を上ルーパ駆動軸５１の軸線に沿った布送り方向（前後方向）に移動させることができるので、連結点Ｊの位置がずれたことによる上ルーパ３、下ルーパ２、縫い針の各間隔を上ルーパガイド６の移動で解消させることができる。すなわち、従来のように上ルーパガイド６がミシンベッドに固定された構造では、一つの調節機構で二つの間隔調節（上ルーパ３と下ルーパ２の間隔調節、上ルーパ３と縫い針の間隔調節）を行わなければならなかったため、両方の間隔調節を的確に行うことは現実的に不可能であったが、本実施形態においては、二つの調節機構で二つの間隔調節（上ルーパ３と下ルーパ２の間隔調節、上ルーパ３と縫い針の間隔調節）を行うことができるので、両方の間隔調節を的確に行うことができる。

（縫いの動作）
縁かがり縫いを行うにあたっては、まず、縫い針の下降に同期して、下ルーパ駆動機構４は針板の下側で下ルーパ２を右方に移動させる。これにより、下ルーパ２は、縫い針の移動軌跡ｎの後方を通過しつつ縫い針の縫い糸のループに下糸のループを挿入する。
そして、縫い針が上方に移動すると共に上ルーパ３が上ルーパ駆動機構５により移動を開始する。その際、まず上ルーパ３は下ルーパ２の後方を通過して下糸ループに先端を挿入する。さらに、上ルーパ３は、左斜め上方に移動しながら前方にも移動し、針板の布地の上方で、縫い針の移動軌跡ｎよりも前方まで移動する。これにより、再び降下し始めた縫い針は、上ルーパ３の上糸ループに挿入される。そして、これら一連の動作を繰り返すことで縁かがり縫いが行われる。

（実施形態の効果）
このように上ルーパ駆動機構５によれば、上ルーパ３と下ルーパ２の間隔調節を行うため、上ルーパ揺動腕５２を布送り方向、すなわち、上ルーパ駆動軸５１の軸方向に沿って移動させると、それに伴って、上ルーパ揺動腕５２に回動自在に連結された上ルーパ保持体５４も移動し、上ルーパ３の位置が変化する。
ここで、上ルーパガイド６は、布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドＢに固定されているので、上ルーパ揺動腕５２の布送り方向への移動により生じた上ルーパ３の位置のずれを打ち消すように上ルーパガイド６を移動させることができる。
これにより、上ルーパ３と縫い針１との位置関係を維持しつつ、上ルーパ３と下ルーパ２の間隔調節を行うことができるので、下ルーパ３及び縫い針１に対する上ルーパ３の位置を容易に調節することができる。

また、上ルーパ駆動機構５によれば、球面軸受部６３に上ルーパ保持体５４を挿通し、この球面軸受部６３を保持部６４により回転自在に保持しているので、上ルーパ保持体５４は、全方向に移動することが可能となる。また、固定軸受部６１は布送り方向に所望する位置まで移動させて止めねじ６２によりミシンベッドＢに固定することができる。
これにより、上ルーパ揺動腕５２の移動に伴う上ルーパガイド６のミシンベッドＢへの取付位置調節の自由度を高めることができる。

（その他）
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、上ルーパ保持体５４に対する連結点は前述の例に限定されるものではない。つまり、上ルーパ３に同様の二点間での往復移動を生じる他の位置に連結点を設定しても良い。ただし、その場合、連結点の位置に応じて上ルーパ保持体５４に付与する往復駆動の二つの位置がそれぞれ変わるので、その変わった二つの位置に移動させることが可能な動作機構が必要となる。
また、上記実施形態においては、上ルーパガイド６の位置調節を作業者の手作業により行っているが、エアシリンダ等の駆動源を用いて上ルーパガイド６の位置調節を行うようにしてもよい。

上ルーパ駆動機構及び下ルーパ駆動機構の斜視図。上ルーパ駆動機構及び上ルーパガイドの分解斜視図。上ルーパ駆動機構の斜視図。（ａ）は上ルーパガイドの斜視図、（ｂ）は上ルーパガイドの平面図、（ｃ）は上ルーパガイドの側面図。ミシンベッドに取り付けられた状態の上ルーパ駆動機構の斜視図。上ルーパ駆動機構の正面図。上ルーパ駆動機構の側面図。従来技術における上ルーパ駆動機構及び下ルーパ駆動機構の斜視図。

符号の説明

３上ルーパ
６上ルーパガイド
５１上ルーパ駆動軸
５２上ルーパ揺動腕
５４上ルーパ保持体
６１固定軸受部
６２止めねじ（固定部材）
６３球面軸受部
６４保持部
Ｂミシンベッド

Claims

上ルーパを保持する上ルーパ保持体と、
前記上ルーパ保持体を摺動可能に保持する上ルーパガイドと、
一端が前記上ルーパ保持体に対して回動自在に連結された上ルーパ揺動腕と、
前記上ルーパ揺動腕の他端に連結され、布送り方向に沿った軸回りの回転により前記上ルーパ揺動腕を回動させる上ルーパ駆動軸と、
を備え、
前記上ルーパガイドは、前記布送り方向に沿って位置調節可能にミシンベッドに保持されていることを特徴とするミシンの上ルーパ駆動機構。
前記上ルーパガイドは、
前記布送り方向に移動自在に前記ミシンベッドに挿入される固定軸受部と、
前記固定軸受部を前記ミシンベッドに固定する固定部材と、
前記上ルーパ保持体が挿通され、当該上ルーパ保持体の全方向への移動を許容する球面軸受部と、
前記固定軸受部に軸支され、前記球面軸受部を回転自在に保持する保持部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシンの上ルーパ駆動機構。