JP2008212400A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】 縫針を左針落ち位置と右針落ち位置とに針振りさせながら縫製する場合に、確実に目飛びを防止できるようにすること。
【解決手段】 上軸プーリ４２ａとこれにスプライン結合された上軸用カム体４７とが上軸２３に外装され、上軸２３を挿通した伝達ピン４６が上軸用カム体４７に形成された傾斜状のカム溝４９に係合している。位相変更モータ５５に固着した作動レバー５６の先端部に固着した係合ピン５４が上軸用カム体４７の環状溝５３に係合している。縫針が右針落ち位置ＮＲのときであって右側出会いタイミングに際して、位相変更モータ５５の駆動で作動レバー５６が左方へ揺動して上軸用カム体４７が左方に移動するので、ベルト伝動機構４３を介して、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相が遅くなり、右側出会いタイミングが遅れ側へ調整される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、針棒を左針落ち位置と右針落ち位置とに針振りさせる針振り機構を有するミシンに関するものである。

従来、ジグザグ縫いが可能な本縫いミシンには、上糸が挿通可能な目孔を有する縫針を下端部に装着した針棒と、この針棒を上下動させる針棒上下動機構と、縫針の目孔に形成される上糸のループを捕捉する回転釜等が設けられ、回転釜として水平釜を採用したものが広く実用に供されている。この水平釜においては、外釜が針棒の上下動と同期して鉛直軸心回りに回転し、その外釜の外周部に有する剣先が縫針の目孔付近に形成される上糸のループを捕捉し、縫目が形成されるようになっている。

ところで、針棒を左針落ち位置と右針落ち位置とに亙って左右方向に針振り可能な針振り機構を備えたミシンでは、針棒が左針落ち位置にあるときに剣先が上糸ループを捕捉するタイミングと、針棒が右針落ち位置にあるときに剣先が上糸ループを捕捉するタイミングとは異なってくる。つまり、剣先が上糸ループを捕捉する位置を出会いタイミングとした場合、針棒が左針落ち位置にあるときの左側出会いタイミングにおける剣先に対する縫針の目孔の高さよりも、針棒が右針落ち位置にあるときの右側出会いタイミングにおける剣先に対する縫針の目孔の高さの方が低くなる。その結果、剣先が上糸ループの上部の幅が小さい領域を通過するようになり、剣先が上糸ループを確実に引っ掛けて捕捉できない可能性が高くなり、目飛びが発生する虞も生じることになる。

そこで、例えば、特許文献１に記載のミシンの回転釜装置は、上軸に設けた非円形歯車と中間軸に設けた非円形歯車とを噛合させ、中間軸と下軸とをタイミングベルトで連結してある。そのため、上軸と下軸の回転数を同じにする一方、下軸の回転速度を変化（不等速回転）させ、回転釜の剣先が上糸を捕捉する前において回転釜の回転速度を遅くして、回転釜による上糸の捕捉を適正にし、縫目を確実に形成できるようにしてある。

また、特許文献２に記載のジグザグミシンは、縫針を下端に装着した針棒を上下動させる針駆動用モータと、針棒を左基線と右基線とに針振りさせる針振り用モータと、糸輪捕捉器である外釜を駆動する釜駆動モータとを備え、針が右基線と左基線の何れに振られて針落ちしても、かま剣先が糸輪を捕捉する際に、かま剣先が確実に捕捉し得る最適な糸輪が形成できるように、針駆動用モータと釜駆動用モータとを駆動制御するようにしてある。
特開平４−１６６１８７号公報（第２〜３頁、図１，図２） 特開平３−２６１４９７号公報（第２〜３頁、図１，図２）

特許文献１に記載のミシンの回転釜装置においては、上軸の非円形歯車と中間軸の非円形歯車とを噛合させているので、上軸の回転を中間軸に伝達する際の回転トルクが不均一になる。それ故、特に縫製速度が高速になると、これら非円形歯車のバックラッシュによる騒音やガタが発生するようになり、作業環境が悪化するだけでなく、ミシンの耐久性に欠ける等の問題がある。

特許文献２に記載のジグザグミシンにおいては、針振り用モータと釜駆動用モータを夫々縫製データに基づいて独立して駆動制御するので、モータ制御が複雑化するという問題がある。更に、これら針振り用モータや釜駆動用モータを搭載させるため、ミシン自体の重量が重く且つ大型化すること、高価になること、等の問題がある。

本発明の目的は、縫針を左針落ち位置と右針落ち位置とに針振りさせながら縫製する場合に、確実に目飛びを防止できるようにすることである。

請求項１のミシンは、縫針が装着された針棒と、この針棒を上軸を介して上下に駆動する針棒上下動機構と、針棒を左右に針振り可能な針振り機構と、縫針の目孔から延びる上糸のループを捕捉可能な剣先を有する外釜と、この外釜を前記針棒の上下動と調時して回転駆動する下軸と、上軸の回転を前記下軸に伝達するタイミングベルトを含むベルト伝動機構とを備えたミシンにおいて、ベルト伝動機構のタイミングベルトが掛けられる上軸プーリと上軸との間又はタイミングベルトが掛けられる下軸プーリと下軸との間に設けられ、上軸の回転位相に対する下軸の回転位相を変更可能な位相変更機構と、位相変更機構を駆動するアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御手段とを備え、縫針が左針落ち位置のときに剣先で上糸のループを捕捉する左側出会いタイミングと縫針が右針落ち位置のときに剣先で上糸のループを捕捉する右側出会いタイミングの少なくとも一方を調整するように位相変更機構が駆動されるものである。

針振り機構により縫針が左針落ち位置と右針落ち位置とに針振りされながら縫製する場合、外釜の回転方向は一定なので、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングとは異なる。そこで、制御手段によりアクチュエータが駆動されて位相変更機構が駆動される。その結果、上軸の回転位相に対する下軸の回転位相が変更され、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングとの少なくとも一方が調整される。

即ち、左側出会いタイミングのときの縫針の高さ位置と、右側出会いタイミングのときの縫針の高さ位置との差を小さくすることができる。つまり左側出会いタイミングと右側出会いタイミングにおける剣先による上糸ループの捕捉タイミングが夫々良好になり、剣先が確実に捕捉し得る最適な上糸ループが形成される。従って、剣先はこの上糸ループを確実に捕捉できるので、目飛びの発生を防止することができる。

請求項２のミシンは、請求項１において、前記位相変更機構は、上軸に固定されたピン部材と、ピン部材を介して上軸の回転を上軸プーリに伝達する上軸用カム体であって、ピン部材が係合するカム溝が形成され且つ上軸プーリにスプライン結合された上軸用カム体と、ピン部材とカム溝との係合位置を変更する為にピン部材に対する上軸用カム体の位置を軸心方向へ移動させる位置移動手段とを備えるものである。

請求項３のミシンは、請求項１において、前記位相変更機構は、下軸に固定されたピン部材と、下軸プーリの回転をピン部材を介して下軸に伝達する下軸用カム体であって、ピン部材が係合するカム溝が形成され且つ下軸プーリにスプライン結合された下軸用カム体と、ピン部材とカム溝との係合位置を変更する為にピン部材に対する下軸用カム体の位置を軸心方向へ移動させる位置移動手段とを備えるものである。

請求項４のミシンは、請求項２において、前記位置移動手段は、上軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、アクチュエータは、上軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように係合部材を駆動するものである。

請求項５のミシンは、請求項３において、前記位置移動手段は、下軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、アクチュエータは、下軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように係合部材を駆動するものである。

請求項６のミシンは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記アクチュエータは、パルスモータで構成されたものである。

請求項１のミシンによれば、針棒と針棒上下動機構と針振り機構と剣先を有する外釜と下軸とベルト伝動機構とを備えたミシンにおいて、位相変更機構と、アクチュエータと、制御手段とを備え、縫針が左針落ち位置のときに剣先で上糸のループを捕捉する左側出会いタイミングと縫針が右針落ち位置のときに剣先で上糸のループを捕捉する右側出会いタイミングの少なくとも一方を調整するように位相変更機構が駆動されるので、ジグザグ縫い等の針振り時に、左側及び右側出会いタイミングにおける縫針の高さ位置の差を小さくすることができる。このため、左側及び右側出会いタイミングにおける縫針の高さ位置を、剣先が確実に捕捉し得る最適な上糸ループが形成される位置にすることができる。従って、剣先はこの上糸ループを確実に捕捉できるので、目飛びの発生を防止することができる。

請求項２のミシンによれば、前記位相変更機構は、ピン部材と、上軸用カム体と、位置移動手段とを備えるので、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングの何れかの調整時点において、位置移動手段により上軸用カム体が軸心方向へ移動されて、ピン部材とカム溝との係合位置が変更されると、上軸用カム体にスプライン結合された上軸プーリとベルト伝動機構を介して下軸プーリと下軸の回転位相が上軸の回転位相に対して変更され、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングとの少なくとも一方を確実に調整することができる。その他請求項１と同様の効果を奏することができる。

請求項３のミシンによれば、前記位相変更機構は、ピン部材と、下軸用カム体と、位置移動手段とを備えるので、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングの何れかの調整時点において、位置移動手段により下軸用カム体が軸心方向へ移動されて、ピン部材とカム溝との係合位置が変更されると、下軸用カム体にスプライン結合された下軸プーリと下軸の回転位相が上軸の回転位相に対して変更され、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングとの少なくとも一方を確実に調整することができる。その他請求項１と同様の効果を奏することができる。

請求項４のミシンによれば、前記位置移動手段は、上軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、アクチュエータは、上軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように係合部材を駆動するので、上軸用カム体をアクチュエータにより軸心方向へ瞬時に移動させて、上軸の回転位相に対する下軸の回転位相を瞬時に変更させることができる。その他請求項２と同様の効果を奏することができる。

請求項５のミシンによれば、前記位置移動手段は、下軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、アクチュエータは、下軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように係合部材を駆動するので、下軸用カム体をアクチュエータにより軸心方向へ移動させて、上軸の回転位相に対する下軸の回転位相を変更させることができる。その他請求項３と同様の効果を奏することができる。

請求項６のミシンによれば、前記アクチュエータは、パルスモータで構成されたので、パルスモータの駆動制御を簡単化できるとともに、小型で且つ安価なパルスモータを用いて、出会いタイミング調整の為の下軸位相変更を実現させることができる。その他請求項１〜５の何れかと同様の効果を奏することができる。

本実施例のミシンは、水平回転釜の剣先が縫針の目孔に形成される上糸ループに出会う出会いタイミングを、縫針が右針落ち位置に揺動した右側出会いタイミングのときに遅れるように調整することで、縫針の上糸ループを左右両側の出会いタイミングにおいて剣先で確実に捕捉できるようにし、目飛びを防止するようにしてある。

図１、図２に示すように、ミシンＭは、ベッド部１、脚柱部２、アーム部３を備えている。ベッド部１の右端部に脚柱部２が立設され、脚柱部２の上部からアーム部３が左方へ延設され、アーム部３の左端側に頭部４が設けられている。頭部４と対向するベッド部１の上面に針板５が設けられ、脚柱部２の前面に液晶ディスプレイ６が設けられ、アーム部３と頭部４の前面に種々の操作スイッチ類７が設けられている。ミシンＭは、針棒１０と、縫針１１と、天秤１５と、針棒上下動機構２０と、天秤揺動機構２１と、針振り機構３０と、水平回転釜３５と、釜駆動機構４０を備えている。

図２に示すように、針棒１０は上下動可能且つ左右に揺動可能に頭部４に設けられ、頭部４から下側へ突出する針棒１０の下端部に、上糸８を挿通可能な目孔１１ｂを有する縫針１１が装着されている。頭部４には針棒台１２が設けられている。この針棒台１２の上端部が前後方向向きの支軸１３に回動自在に支持され、針棒１０は針棒台１２の上下１対のガイド部１２ａに上下動自在に支持されている。

針棒１０は１対のガイド部１２ａの間に位置する部分において針棒上下動機構２０に連動連結されて支持され、この針棒上下動機構２０により針棒１０が上下動される。図２に示すように、天秤１５は上下に揺動可能に頭部４に設けられ、天秤揺動機構２１により上下に揺動駆動される。

上糸供給源である糸駒（図示略）がアーム部３の所定部位に装着され、この糸駒から延びる上糸８が糸調子器（図示略）と天秤１５を経由して縫針１１に供給される。この縫針１１は、図５に示すように、縫針１１の下端部分に、上下に長い凹溝１１ａが左側に形成され、その凹溝１１ａの下端に目孔１１ｂが形成されている。そこで、天秤１５から延びる上糸８が目孔１１ｂに左側から糸通しされ、特に縫針１１が加工布Ｗに刺さった状態では、目孔１１ｂを挿通した上糸８は１針前の加工布Ｗに連なっている。ここで、図５に示す縫針１１は、ミシンＭの正面に対して右側面視の図であるので、上下に長い凹溝１１ａは正面側に形成され、目孔１１ｂは、正面側から後方に貫通するよう形成されている。

図２に示すように、針棒上下動機構２０と天秤揺動機構２１は、大部分が共通に構成され、ミシンモータ２２、上軸２３、タイミングベルト２４、クランク部材２５を有し、更に、針棒上下動機構２０は針棒クランクロッド２６と針棒抱き２７を有し、天秤揺動機構２１は天秤アーム２８を有する。

ミシンモータ２２は脚柱部２に配設され、上軸２３はアーム部３に左右方向に延設され回転自在に支持されている。ミシンモータ２２の出力軸と上軸２３の右端部分に夫々プーリ２４ａ，２４ｂが固定され、これらプーリ２４ａ，２４ｂにタイミングベルト２４が掛装されている。尚、上軸２３の右端部には、脚柱部２から右方へ突出して上軸２３を回動操作する為の操作用プーリ２３ａが固定されている。また、上軸２３には、上軸２３の位相角を検出する為の複数の扇形状の遮蔽板からなる回転シャッター２３ｂと複数の微細なスリットが形成されたエンコーダディスク２３ｃとが固定されている。この回転シャッター２３ｂとエンコーダディスク２３ｃの回転を光学的に検出する上軸角度センサ２３ｄ（図４参照）が、ミシンＭの機枠Ｆに設けられている。

上軸２３の左端部にクランク部材２５が固定され、このクランク部材２５のうち上軸２３に対して偏心した偏心部に針棒クランクロッド２６の一端部が左右軸心回りに回動自在に連結されている。針棒１０のうち１対のガイド部１２ａの間に位置する部分に針棒抱き２７が固定され、この針棒抱き２７に針棒クランクロッド２６の他端部が左右軸心回りに回動自在に且つ針棒１０の左右揺動を許容するように連結されている。天秤アーム２８の一端部がクランク部材２５の偏心部に針棒クランクロッド２６の一端部を介して固定され、天秤アーム２８の他端部が天秤本体１６の基端部に左右軸心回りに回動自在に連結されている。

図２に示すように、針振り機構３０は、脚柱部２に配設されたステッピングモータからなる針振りモータ３１と、この針振りモータ３１の駆動力を針棒台１２の下端部に伝達する駆動伝達系３２とを有す。それ故、この針振り機構３０により、針棒１０（縫針１１）が、図５に示す右針落ち位置ＮＲと、図６に示す左針落ち位置ＮＬとに亙って左右に針振りされる。

ここで、左針落ち位置ＮＬと右針落ち位置ＮＲとの振り幅は最大で約７mmであり、左針落ち位置ＮＬが通常針落ち位置に設定されている。即ち、針振り機構３０による針振り時には、縫針１１は通常針落ち位置である左針落ち位置ＮＬから右針落ち位置ＮＲに針振りし、ジグザグ縫い、まつり縫い、裁ち目かがり等の縫目が形成される。

図２、図５、図６に示すように、水平回転釜３５はベッド部１において針板５の下側に配設され、外釜３６と内釜（図示略）を有する。外釜３６は外釜本体３７と、この外釜本体３７に固着される鉛直向きの釜軸部３８と、この釜軸部３８に挿入されて外釜本体３７を回転可能に支持する釜軸（図示略）とを有する。外釜本体３７には、縫針１１の目孔１１ｂから延びる上糸８との出会いタイミングで、縫針１１の目孔１１ｂに形成される上糸８のループ８ａを捕捉可能な剣先３９が形成されている。

外釜本体３７は釜軸部３８を介して釜駆動機構４０に連動連結されている。それ故、外釜３６は、釜駆動機構４０により針棒１０の上下動と調時して平面視にて反時計回りに回転駆動される。剣先３９は外釜本体３７に形成されている。そこで、外釜３６が縫製中に反時計回りに回転駆動されるので、剣先３９で縫針１１の目孔１１ｂに形成される上糸８のループ８ａを捕捉するようになっている。

即ち、縫針１１が図５に示す右針落ち位置ＮＲに落ちるときに、剣先３９は右側出会いタイミング（上軸回転角θが約２００°）で上糸８のループ８ａを捕捉する。また、縫針１１が図６に示す左針落ち位置ＮＬに落ちるときに、剣先３９は左側出会いタイミング（上軸回転角θが約２１０°）で上糸８のループ８ａを捕捉する。

次に、釜駆動機構４０は、針棒上下動機構２０及び天秤揺動機構２１と共通のミシンモータ２２と、上軸２３に外装された上軸プーリ４２ａと、下軸４１及びこの下軸プーリ４２ｃと、タイミングベルト４２と、下軸４１の左端部に装着された下軸ギヤ（図示略）と、水平回転釜３５の釜軸部３８に装着された釜ギヤ（図示略）等を有する。下軸４１はベッド部１に左右方向向きに配設され回転自在に支持されている。

上軸プーリ４２ａと、下軸４１の右端部に固着された下軸プーリ４２ｃとに亙ってタイミングベルト４２が掛装されている。ここで、タイミングベルト４２と、これら上軸プーリ４２ａ及び下軸プーリ４２ｃ等から、上軸２３の回転を下軸４１に伝達するベルト伝動機構４３が構成されている。

尚、タイミングベルト４２は、途中部に設けられたテンショナープーリ４４で充分に張られるようにしてある。下軸ギヤは、ねじれ方向が右方向のはすば歯車からなる。釜ギヤは、ねじれ方向が右方向のはすば歯車からなり、釜軸部３８に固着されている。そこで、これら水平向きの下軸ギヤと鉛直向きの釜ギヤとが噛合している。ここで、下軸ギヤと釜ギヤのピッチ円直径の比は２：１になっており、下軸４１が１回転すると、外釜３６は２回転する。

次に、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相を遅れ側に変更可能な位相変更機構４５について説明する。
図２、図３に示すように、位相変更機構４５は、上軸２３に固着された伝達ピン４６と、上軸プーリ４２ａにスプライン結合された上軸用カム体４７と、伝達ピン４６に対する上軸用カム体４７の位置を軸心方向へ移動させる位置移動機構４８を有している。

伝達ピン４６（ピン部材）は、所定長さを有するストレートピンであり、上軸２３にその軸心と直交状に貫通させてある。この場合、伝達ピン４６の両端部は上軸２３から夫々食み出している。上軸用カム体４７は、所定幅のカム形成部４７ａを左端部に一体的に有し上軸２３に外嵌された筒体である。このカム形成部４７ａには、伝達ピン４６の両端部が係合する傾斜状の１対のカム溝４９が夫々形成されている。

これら１対のカム溝４９の各々は、図３において、右側から視て時計回りに捩じれる傾斜状になっている。上軸用カム体４７のほぼ右半部分には、内側に延出するギヤ歯４７ｂが形成され、このギヤ歯４７ｂが、上軸プーリ４２ａの左側に延出させて形成された外向きのギヤ歯４２ｂと噛合している。即ち、上軸用カム体４７と上軸プーリ４２ａとは、これらギヤ歯４２ｂ，４７ｂを介してスプライン結合されている。

また、上軸２３に形成した凹溝にＥリング５０が嵌め込んであり、このＥリング５０によって、上軸プーリ４２ａは上軸２３に対しては回転可能で、且つ軸心方向には移動不能に支持されている。この場合、上軸２３の回転は、伝達ピン４６とカム溝４９との係合を介して上軸用カム体４７に伝達され、この上軸用カム体４７とスプライン結合された上軸プーリ４２ａが一体的に回転してタイミングベルト４２に伝達され、下軸プーリ４２ｃを介して下軸４１が回転する。

次に、上軸用カム体４７の位置を、上軸２３の軸心方向へ移動させる位置移動機構４８（位置移動手段）について説明する。
この位置移動機構４８は、上軸用カム体４７の外周部に形成された環状溝５３と、この環状溝５３に係合する係合ピン５４（係合部材）を有している。

図３に示すように、上軸用カム体４７のカム形成部４７ａとギヤ歯４７ｂとの間の外周部に、所定幅で所定深さの環状溝５３が形成されている。一方、上軸用カム体４７の上側のミシン機枠Ｆに、パルスモータからなる位相変更モータ５５が固定されている。この位相変更モータ５５の駆動軸に作動レバー５６の基端部が固着され、作動レバー５６の先端部が上軸２３まで延びている。この作動レバー５６の先端部（下端部）に係合ピン５４が固着され、この係合ピン５４は環状溝５３に前側から係合している。

次に、位相変更モータ５５を駆動する制御手段であるコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）５８について説明する。図４に示すように、このコントロールユニット５８は、マイクロコンピュータからなり、上軸角度センサ２３ｄから上軸２３の回転角度信号が入力されるので、針振りに際して、縫針１１が右針落ち位置ＮＲのときに、針振りモータ３１が駆動されるとともに、位相変更モータ５５が駆動される。

その結果、図３，図８に示すように、上軸２３の回転角が１２０°のときから１７５°に亙って位相変更モータ５５が駆動されると、作動レバー５６は実線で示す待機位置から２点鎖線で示す作動位置に回動する。このとき、上軸用カム体４７は、係合ピン５４と傾斜状のカム溝４９との係合により、所定寸法だけ左方に移動する際に、右側から視て約８°だけ時計回りに回動する。即ち、前述したように、縫針１１が右針落ち位置ＮＲのときに、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相が約８°遅れ側に調整される。

ここで、図７は、縫針１１の最上位位置（針棒１０の最上位位置）を０°とした上軸２３の回転角度θを横軸とし、針板５の上面を高さ「０」として縫針１１の先端部（下端部）の位置を縦軸とした針棒曲線を示したものである。ここで、出会いタイミングを調整しない従来の通常のミシンの場合においては、縫針１１が右針落ち位置ＮＲにあって、上軸２３の回転角度θが約２００°のときに、水平回転釜３５の剣先３９が縫針１１の目孔１１ｂに形成されるループ８ａを捕捉する右側出会いタイミングとなっている。このとき、縫針１１は最下位位置から約１ｍｍ上昇した位置となっている。

そして、針棒１０が左針落ち位置ＮＬにあって、上軸２３の回転角度θが約２１０°のときに、水平回転釜３５の剣先３９が縫針１１の目孔１１ｂに形成されるループ８ａを捕捉する左出会いタイミングとなっている。このとき、縫針１１は最下位位置から約３ｍｍ上昇した位置となっている。

つまり、縫針１１が左針落ち位置ＮＬにあるときに剣先３９がループ８ａを捕捉する左側出会いタイミングよりも、縫針１１が右側針落ち位置にあるときに剣先３９がループ８ａを捕捉するの方が早くなり、左側出会いタイミングにおける縫針１１の目孔１１ｂの高さの方が、右側出会いタイミングにおける縫針１１の目孔１１ｂの高さよりも約２ｍｍ高くなっている。即ち、左側出会いタイミングの縫針１１の目孔１１ｂの高さと、右側出会いタイミングとの縫針１１の目孔１１ｂの高さとの差は約２ｍｍある。

そこで、本実施例の場合、図３，図８に示すように、右側出会いタイミングに達するよりも早い時点である約１２０°から約１７５°にかけて位相変更モータ５５が正回転駆動され、前述したように、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相が約８°遅れ側に調整される。その後、位相変更モータ５５は、約１７５°〜約２２０°まで駆動停止された後、約２２０°〜約２７０°に亙って逆回転駆動され、約２７０°の時点で駆動停止される。

この場合、図示を省略している送り歯は、上軸回転角θが約１００°〜約３００°の範囲において針板５よりも下側の沈降状態にある。その結果、上軸回転角θが１７５°〜２２０°に亙って、水平回転釜３５の回転位相が約１６°（下軸４１の回転位相の２倍）遅れた状態（図９の点線参照）となり、縫針１１が右針落ち位置ＮＲにあって、上軸２３の回転角度θが約２０５°のときに、右側出会いタイミングとなるように調整される。それ故、右側出会いタイミングが調整された場合であっても、送り歯により加工布の布送りに影響を与えることは無い。

更に、下軸４１の遅れ状態が約２７０°で元の回転位相に復帰し、その後上軸回転角θが約３００°において、上糸８のループ８ａが外釜３６から外れる（抜ける）ので、縫目形成にも何ら悪影響を与えることも無い。図５、図７に示すように、縫針１１が右針落ち位置ＮＲにあるときに剣先３９がループ８ａを捕捉する右側出会いタイミングのときの縫針１１の最下位位置からの高さが約２mmに調整される。

但し、次の縫製サイクルのときであって、縫針１１が左針落ち位置ＮＬのときには、位相変更モータ５５は駆動されることがなく、図８における直線に沿って外釜３６が回転駆動されるので、左側出会いタイミングが調整されることはない。それ故、左側出会いタイミングの縫針１１の目孔１１ｂの高さと、調整したときの右側出会いタイミングとの縫針１１の目孔１１ｂの高さとの差は約１ｍｍと小さくなる。

このように、針棒１０と針棒上下動機構２０と針振り機構３０と剣先３９を有する外釜３６と下軸４１とベルト伝動機構４３とを備えたミシンＭにおいて、位相変更機構４５と、位相変更モータ５５と、コントロールユニット５８とを備えたので、縫針１１が左針落ち位置ＮＬと右針落ち位置ＮＲとに針振りされながら縫製する場合、左側出会いタイミングを基準とし、これに対して右側出会いタイミングを合わせるように遅れ側へ調整することができる。つまり、左側出会いタイミングを剣先３９が確実に捕捉し得る最適な上糸ループ８ａが形成される適正なタイミングに設定できるとともに、左側出会いタイミングに対して進み側であって、上糸ループ８ａの形成が不十分な右側出会いタイミングを遅れ側へ調整することができる。従って、右側出会いタイミングにおいても、剣先３９が確実に捕捉し得る十分な上糸ループ８ａが形成される。従って、目飛びを確実に防止することができる。

また、位相変更機構４５は、伝達ピン４６と、上軸用カム体４７と、位置移動機構４８とを備えるので、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングの何れかの調整時点において、位置移動機構４８により上軸用カム体４７が軸心方向へ移動されて、伝達ピン４６とカム溝４９との係合位置が変更されると、上軸用カム体４７にスプライン結合された上軸プーリ４２ａとベルト伝動機構４３を介して下軸プーリ４２ｃと下軸４１の回転位相が上軸２３の回転位相に対して変更され、右側出会いタイミングを確実に調整することができる。

また、位置移動機構４８は、上軸用カム体４７の外周部に形成された環状溝５３と、この環状溝５３に係合する係合ピン５４とを有し、位相変更モータ５５は、上軸用カム体４７をその軸心方向へ移動させるように係合ピン５４を駆動するので、上軸用カム体４７を位相変更モータ５５により軸心方向へ移動させて、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相を変更させることができる。

前述した位相変更機構４５を上軸２３側に設けるのではなく、この位相変更機構４５と同様に構成された位相変更機構６０を下軸４１側に設けるようにし、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相を遅れ側に変更するようにしてもよい。但し、この位相変更機構６０は位相変更機構４５と同様に構成されているため、簡単に説明する。そこで、この位相変更機構６０以外の各種の機構、コントロールユニット５８については、前記実施例と同様に設けられているものとする。

図９に示すように、位相変更機構６０は、下軸４１に貫通するように固着させた伝達ピン６１と、下軸プーリ４２ｃにスプライン結合された下軸用カム体６２と、伝達ピン６１に対する下軸用カム体６２の位置を軸心方向へ移動させる位置移動機構６３を有している。下軸用カム体６２のカム形成部６２ａに傾斜状の１対のカム溝６４が形成され、伝達ピン６１の両端部が係合している。

下軸用カム体６２のほぼ右半部分に形成されたギヤ歯６２ｂと、下軸プーリ４２ｃの左側に延出させたギヤ歯４２ｄとが噛合し、スプライン結合されている。但し、下軸プーリ４２ｃは、下軸４１に嵌め込んだＥリング６５により、下軸４１に対しては回転可能で、且つ軸心方向には移動不能に支持されている。

下軸用カム体６２の位置を、下軸４１の軸心方向へ移動させる位置移動機構６３（位置移動手段）は、下軸用カム体６２の外周部に形成された環状溝６８と、位相変更モータ７０の駆動軸に固着された作動レバー７１の先端部に設けられ環状溝６８に係合する係合ピン６９（係合部材）を有している。針振りに際して、縫針１１が右針落ち位置ＮＲのときに、コントロールユニット５８により針振りモータ３１が駆動されるとともに、位相変更モータ７０が駆動される。

その結果、前述したように、上軸２３の回転角が１２０°のときから１７５°に亙って位相変更モータ７０が駆動されると、作動レバー７１は実線で示す待機位置から２点鎖線で示す作動位置に回動し、下軸用カム体６２が所定寸法だけ左方に移動する際に、カム溝６４によって伝達ピン６１を介して下軸４１が右側から視て約８°だけ時計回りに回動する。即ち、縫針１１が右針落ち位置ＮＲのときに、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相が約８°遅れ側に調整される。

その結果、上軸回転角θが１７５°〜２２０°に亙って、水平回転釜３５の回転位相が約１６°（下軸４１の回転位相の２倍）遅れた状態（図９の点線参照）となり、縫針１１が右針落ち位置ＮＲにあって、上軸２３の回転角度θが約２０５°のときに、右側出会いタイミングとなるように調整される。

このように、針棒１０と針棒上下動機構２０と針振り機構３０と剣先３９を有する外釜３６と下軸４１とベルト伝動機構４３とを備えたミシンＭにおいて、位相変更機構６０と、位相変更モータ７０と、コントロールユニット５８とを備えたので、縫針１１が左針落ち位置ＮＬと右針落ち位置ＮＲとに針振りされながら縫製する場合、左側出会いタイミングを基準とし、これに対して右側出会いタイミングを合わせるように遅れ側へ調整することができる。つまり、左側出会いタイミングを剣先３９が確実に捕捉し得る最適な上糸ループ８ａが形成される適正なタイミングに設定できるとともに、左側出会いタイミングに対して進み側であって、上糸ループ８ａの形成が不十分な右側出会いタイミングを遅れ側へ調整することができる。従って、右側出会いタイミングにおいても、剣先３９が確実に捕捉し得る十分な上糸ループ８ａが形成される。従って、目飛びを確実に防止することができる。

また、位相変更機構６０は、伝達ピン６１と、下軸用カム体６２と、位置移動機構６３とを備えるので、右側出会いタイミングの調整時点において、位置移動機構６３により下軸用カム体６２が軸心方向へ移動されて、伝達ピン６１とカム溝６４との係合位置が変更されると、ベルト伝動機構４３を介して下軸用カム体６２と下軸４１の回転位相が上軸２３の回転位相に対して変更され、右側出会いタイミングを遅れ側に確実に調整することができる。

また、位置移動機構６３は、下軸用カム体６２の外周部に形成された環状溝６８と、この環状溝６８に係合する係合ピン６９とを有し、位相変更モータ７０は、下軸用カム体６２をその軸心方向へ移動させるように係合ピン６９を駆動するので、下軸用カム体６２を位相変更モータ７０により軸心方向へ移動させて、上軸２３の回転位相に対する下軸４１の回転位相を変更させることができる。

尚、前記実施例を次のように変更してもよい。
１）上軸用カム体４７のカム形成部４７ａに形成する傾斜状のカム溝４９による下軸４１の遅れ量、或いは下軸用カム体６２のカム形成部６２ａに形成する傾斜状のカム溝６４による下軸４１の遅れ量を大きくする、即ちカム溝４９、６４の傾斜角度を大きくするようにすれば、縫針１１の針振り幅を、現在の７mmよりも大きくすることができる。

２）カム形成部４７ａに形成するカム溝４９が上軸２３の軸心と平行であり、上軸用カム体４７のギヤ歯４７ｂと上軸プーリ４２ａのギヤ歯４２ｂが夫々、はすば歯車のように捩じれ形状でスプライン結合されるように構成してもよい。この場合にも同様に、上軸２３に対する下軸４１の回転位相を遅れ側に変更することができる。

３）カム形成部６２ａに形成するカム溝６４が下軸４１の軸心と平行であり、下軸用カム体６２のギヤ歯６２ｂと下軸プーリ４２ｃのギヤ歯４２ｄが夫々、はすば歯車のように捩じれ形状でスプライン結合されるように構成してもよい。この場合にも同様に、上軸２３に対する下軸４１の回転位相を遅れ側に変更することができる。

４）位相変更モータ５５，７０に変えて電動ソレノイドを設け、この電動ソレノイドを適宜駆動させたり、駆動を停止させるようにして、上軸用カム体４７を上軸２３の軸心方向へ移動させ、或いは下軸用カム体６２を下軸４１の軸心方向へ移動させるように構成してもよい。

５）前記実施例においては、左針落ち位置ＮＬが通常針落ち位置に設定されているので、右側出会いタイミングを調整する場合について説明したが、右針落ち位置ＮＲが通常針落ち位置に設定されている場合には、左側出会いタイミングを調整するようにしてもよい。また、左針落ち位置ＮＬと右針落ち位置ＮＲの中間の針落ち位置（所謂、中基線位置）が通常針落ち位置に設定されている場合には、左側出会いタイミングと右側出会いタイミングの両タイミングを夫々調整するようしにしてもよい。

６）位相変更モータ５５，７０による作動レバー５６，７１の作動量、即ち上軸用カム体４７又は下軸用カム体６２の移動量を変更することにより、下軸４１の回転位相の遅れ量を適宜変更するようにしてもよい。

７）その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加して実施可能であり、針振り機構と垂直回転釜とを備えた種々のミシンに、本発明を適用可能である。

実施例１のミシンの正面図である。 ミシンの内部の主要部を透視した正面図である。 上軸側に設けられた位相変更機構の正面図である。 位相変更制御に関する制御系のブロック図である。 右針落ち位置にある縫針の右側出会いタイミングを説明する説明図である。 左針落ち位置にある縫針の左側出会いタイミングを説明する説明図である。 針棒曲線を示す線図である。 上軸回転角度に対する外釜回転角度を示す線図である。 実施例２に係り、下軸側に設けられた位相変更機構の正面図である。

符号の説明

Ｍ ミシン
８ 上糸
８ａ 上糸ループ
１０ 針棒
１１ 縫針
１１ｂ 目孔
２０ 針棒上下動機構
３０ 針振り機構
３６ 外釜
３９ 剣先
４１ 下軸
４３ ベルト伝動機構
４５ 位相変更機構
４６ 伝達ピン（ピン部材）
４７ 上軸用カム体
４８ 位置移動機構（位置移動手段）
４９ カム溝
５３ 環状溝
５４ 係合ピン（係合部材）
５５ 位相変更モータ（アクチュエータ）
６０ 位相変更機構
６１ 伝達ピン（ピン部材）
６２ 下軸用カム体
６３ 位置移動機構（位置移動手段）
６４ カム溝
６８ 環状溝
６９ 係合ピン（係合部材）
７０ 位相変更モータ（アクチュエータ）
ＮＬ 左針落ち位置
ＮＲ 右針落ち位置

Claims (6)

1. 縫針が装着された針棒と、この針棒を上軸を介して上下に駆動する針棒上下動機構と、前記針棒を左右に針振り可能な針振り機構と、前記縫針の目孔から延びる上糸のループを捕捉可能な剣先を有する外釜と、この外釜を前記針棒の上下動と調時して回転駆動する下軸と、前記上軸の回転を前記下軸に伝達するタイミングベルトを含むベルト伝動機構とを備えたミシンにおいて、
   前記ベルト伝動機構の前記タイミングベルトが掛けられる上軸プーリと前記上軸との間又は前記タイミングベルトが掛けられる下軸プーリと前記下軸との間に設けられ、前記上軸の回転位相に対する下軸の回転位相を変更可能な位相変更機構と、
   前記位相変更機構を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータを制御する制御手段とを備え、
   前記縫針が左針落ち位置のときに前記剣先で上糸のループを捕捉する左側出会いタイミングと前記縫針が右針落ち位置のときに前記剣先で上糸のループを捕捉する右側出会いタイミングの少なくとも一方を調整するように前記位相変更機構が駆動されることを特徴とするミシン。
2. 前記位相変更機構は、
   前記上軸に固定されたピン部材と、
   前記ピン部材を介して前記上軸の回転を前記上軸プーリに伝達する上軸用カム体であって、前記ピン部材が係合するカム溝が形成され且つ前記上軸プーリにスプライン結合された上軸用カム体と、
   前記ピン部材と前記カム溝との係合位置を変更する為に前記ピン部材に対する前記上軸用カム体の位置を軸心方向へ移動させる位置移動手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記位相変更機構は、
   前記下軸に固定されたピン部材と、
   前記下軸プーリの回転を前記ピン部材を介して前記下軸に伝達する下軸用カム体であって、前記ピン部材が係合するカム溝が形成され且つ前記下軸プーリにスプライン結合された下軸用カム体と、
   前記ピン部材と前記カム溝との係合位置を変更する為に前記ピン部材に対する前記下軸用カム体の位置を軸心方向へ移動させる位置移動手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
4. 前記位置移動手段は、前記上軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、
   前記アクチュエータは、前記上軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように前記係合部材を駆動することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
5. 前記位置移動手段は、前記下軸用カム体の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に係合する係合部材とを有し、
   前記アクチュエータは、前記下軸用カム体をその軸心方向へ移動させるように前記係合部材を駆動することを特徴とする特徴とする請求項３に記載のミシン。
6. 前記アクチュエータは、パルスモータであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のミシン。