JP2009247377A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】送り量の調節を行っても上軸の位相に対する送り軸の間欠回転のタイミングが変化せず、テープの送り調節の作業性を向上させること。
【解決手段】テープ送りを行う機能を有するミシンにおいて、クランクロッド２２に回転自在に連結されるスライダ２３と、スライダを直線方向に案内するガイドレール２５と、ガイドレールに案内される方向と直交する方向にスライダに形成された摺動溝２３ｂと、摺動溝に沿って移動自在に連結された駒部材２６と、駒部材に回動可能に軸支され、かつ、揺動腕に取付け位置を調節可能に固定される送り調節部材２７と、を備え、スライダの回転軸心は、第１の直線Ｌ１上を往復運動し、送り調節部材の回転軸心と揺動腕２８の揺動中心とを結ぶ第２の直線Ｌ２は、連結部材２４が往復運動範囲の中点に位置する場合に、揺動腕に対する送り調整部材の取付け位置に関わらず、第１の直線と直交する。
【選択図】図２

Description

本発明は、布にテープを重ね合わせて縫製することができるミシンに関する。

テープ送り装置を備えたミシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、テープとは、ゴムテープやフリル等であり、縫製物のメインとなる布地に重ね合わせて縫いつけられるものである。
図８に示すように、ミシン１００は、ミシンモータによって回転する上軸に偏心カムが取り付けられ、偏心カムにはクランクロッド１０１が連結されている。クランクロッド１０１には、揺動腕１０２が当該クランクロッド１０１との連結位置を調節自在となるように連結されている。揺動腕１０２の揺動中心にはワンウェイクラッチ１０３が連結され、揺動腕１０２の一方向への揺動のみを送り軸１０４に伝達することにより、送り軸１０４を一方向へ間欠的に回転させることができる。
送り軸１０４の間欠回転のタイミングは、上軸の回転に連動して上下動する針に合わせてあり、針が縫製物を貫いている間は送り軸は停止し、針が縫製物から離れている間に送り軸は回転し、送り軸に設けられた後述する手動ローラが縫製されるテープを繰り出す。
送り軸１０４には、当該送り軸１０４と共に回転する主動ローラ１０５が設けられており、この主動ローラ１０５には、従動ローラ１０６が弾機装置１０７により押圧されている。弾機装置１０７によるテープへの押圧力は、テープの材料や厚さによって異なる。

ここで、テープの送り量を変えたい場合には、クランクロッド１０１と揺動腕１０２との連結部位において調節ねじ１０８を緩め、クランクロッド１０１を揺動腕１０２の腕の延設方向に沿って移動させ、所望する位置で再度調節ねじ１０８を締めることにより、クランクロッド１０１と連結する。これにより、揺動腕１０２の揺動角が変化するため、揺動腕１０２に連結されている送り軸１０４の回転量も変化し、テープの送り量を調節することができる。
テープは、主動ローラ１０５及び従動ローラ１０６によって挟まれ調節された送り量で、テープ案内１０９から針落ち位置に載置された布に向けて送られる。
実公昭６４−２１８号公報

しかし、上記構成のミシンにおいては、テープの送り量を調節するためにクランクロッドと揺動腕との連結位置を変えると、上軸に対するクランクロッドの姿勢が変わってしまい、上軸の位相に対するテープ送りの間欠（開始、停止）のタイミングも強制的に変更されてしまう。そのため、針が縫製物を貫通している間にテープを送ってしまい、縫い上がりの品質を落とす場合があった。これを回避するために、送り量を調節した後は、上軸に対して偏心カムを回転させて、上軸の位相に対する送り軸の間欠回転のタイミング調整する作業を行う必要があり、送り量調節の作業性が低かった。

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、送り量の調節を行っても上軸の位相に対する送り軸の間欠回転のタイミングが変化せず、テープの送り調節の作業性を向上させることができるミシンを提供することを目的とする。

本発明は、ミシンモータの駆動により軸回りに回転する上軸（２０）と、
前記上軸に固定され、前記上軸と共に回転する偏心カム（２１）と、
前記偏心カムに回動可能に連結され、前記偏心カムの回転により往復運動するクランクロッド（２２）と、
前記クランクロッドの往復運動に連動して、一端部（２８ｃ）を中心に揺動する揺動腕（２８）と、
前記揺動腕の一端部にワンウェイクラッチ（３０）を介して連結され、当該揺動腕が一方向に揺動したときのみ軸回りに回転する送り軸（３１）と、
前記送り軸と同軸上に設けられ、前記送り軸と共に回転する可動ローラ（３３）と、を備え、
前記可動ローラにて送られるテープを布と共に縫製するミシン（１）において、
前記クランクロッドに一回転軸心を中心に回転自在に連結されるスライダ（２３）と、
前記スライダを直線方向に案内するガイドレール（２５）と、
前記ガイドレールに案内される方向と直交する方向に前記スライダに形成された摺動溝（２３ｂ）と、
前記摺動溝内に、前記摺動溝に沿って移動自在に連結された駒部材（２６）と、
前記駒部材に回動可能に軸支され、かつ、前記揺動腕に取付け位置を調節可能に固定される送り調節部材（２７）と、を備え、
前記スライダの前記回転軸心は、前記上軸の回転により、前記上軸の軸心を通る第１の直線（Ｌ１）上を往復運動し、
前記駒部材に対する前記送り調節部材の回転軸心と前記揺動腕の揺動中心とを結ぶ第２の直線（Ｌ２）は、前記連結部材が往復運動範囲の中点に位置する場合に、前記揺動腕に対する前記送り調整部材の取付け位置に関わらず、前記第１の直線と直交することを特徴とする。

本発明によれば、ミシンモータの駆動により上軸は軸回りに回転し、上軸に固定された偏心カムも回転する。偏心カムの回転により、クランクロッドは往復運動し、クランクロッドに一回転軸心を中心に回転自在に連結されているスライダは、ガイドレールに沿って直線方向に案内される。スライダに形成された摺動溝には駒部材が連結されており、送り調節部材は駒部材に回動可能に軸支され、かつ、揺動腕に取り付け位置を調節可能に固定されているため、スライダの移動と共に送り調節部材も移動し、送り調節部材の移動により、揺動腕は一端部を中心に揺動する。揺動腕の揺動はワンウェイクラッチにより一方向の揺動だけが送り軸に伝達され、送り軸は同じ方向に間欠的に回転する。これにより、主動ローラも回転し、テープを従動ローラとで挟み込んで布に向けて送る。

ここで、送り量を調節する際には、送り調節部材の揺動腕に対する取付位置を調節することによって行うが、スライダの回転軸心は上軸の回転により第１の直線上を往復運動するため、送り調節部材を揺動腕のどの位置で固定してもクランクロッドに直結されているスライダの上下動ストロークは一定である。
また、第２の直線は、連結部材が往復運動範囲の中点に位置する場合に、揺動腕に対する送り調整部材の取付け位置に関わらず、第１の直線と直交するため、揺動腕の揺動角は第２の直線を中心に均等に振り分けられる。

このような構成を採用することで、送り調節部材を揺動腕に対する取付位置を変えて送り量を調節したとしても、上軸の位相に対する主動ローラの回転開始、停止のタイミングは変化しない。
これにより、テープの送り量の調節作業をする際に、従来は、送り量の調節作業と上軸に対する偏心カムの位相の調節作業が必要であったが、送り量の調節作業だけで済むようになる。
よって、テープの送り量調節の作業性を向上させることができる。

本発明によれば、送り調節部材を揺動腕に対する取付位置を変えて送り量を調節したとしても、上軸の位相に対する主動ローラの回転の間欠のタイミングは変化しない。
これにより、テープの送り量の調節作業をする際に、従来は、送り量の調節作業と上軸に対する偏心カムの位相の調節作業が必要であったが、送り量の調節作業だけで済むようになる。
よって、テープの送り量調節の作業性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの最良の形態について詳細に説明する。
＜ミシンの構成＞
図１に示すように、ミシン１は、被縫製物である布地にフリル、ゴムテープ等を重ねて縫いつけるミシンである。
ミシン１は、被縫製物が載置されるベッド部１１と、このベッド部１１上に立設されたアーム部１２と、を備えている。

（上軸）
図１〜図４に示すように、ベッド部１１にはミシン１の駆動源となるミシンモータ（図示略）が設けられている。アーム部１２は、ベッド部１１に沿って延びるように形成されており、アーム部１２には、上軸２０が当該アーム部１２の延びる方向に沿って配置されている。上軸２０の先端部には、針棒の上下動機構が連結され、上軸２０の回転により針棒に保持された縫い針が上下動して布地に縫い目を形成する。上軸２０の基端部には、タイミングベルトを介してミシンモータが連結されており、ミシンモータの駆動に連動して上軸２０は軸回りに回転する。
上軸２０の基端部には、偏心カム２１が挿通されて固定され、偏心カム２１は、上軸２０の回転と共に回転する。また、上軸２０には、偏心カム２１に隣接するようにはずみ車２０ａが設けられている。

（偏心カム、クランクロッド）
偏心カム２１の外周には、クランクロッド２２の上端部が回動自在に嵌合する。クランクロッド２２は、その長手方向がミシン１の上下方向に沿うように配置される。
クランクロッド２２の下端部に設けられた穴には、クランクロッド２２とスライダ２３との連結部材である連結ピン２４が回転可能に嵌合する。連結ピン２４の一端は、正面視（図１−３ Ｂ方向）凸字状に形成されたスライダ２３に設けられた穴２３ａに嵌合、固定される。すなわちスライダ２３は連結ピン２４の軸心を回転軸心としてクランクロッド２２に回転可能に連結される。
アーム部１２には、ミシン１の上下方向に沿って直線状に延びるガイド溝２５ａが形成されたガイドレール２５が固定され、スライダ２３の背面の突接部が、ガイド溝２５ａ内にガイド溝２５ａに沿って移動自在にはめ込まれる。
上記構成により、ミシンモータが回転すると上軸２０と偏心カム２１が共に回転し、クランクロッド２２の下端に連結ピン２４を介して連結されたスライダが、ガイド溝２５ａに沿ってミシンの上下方向に往復運動する。
ここで、クランクロッド２２に対するスライダ２３の回転中心である、連結ピン２４ａの軸心は、上軸２０の軸心を通りミシンの上下方向に延びる第１の直線Ｌ１（図５〜７参照）上に位置するように設けられている。これにより、上軸２０の回転による連結ピン２４の軸心の運動軌跡は、第１の直線Ｌ１上に位置する。

スライダ２３には、その正面側（図１−３ Ｂ側）にガイド溝２５ａと直交する方向に延びる直線状の摺動溝２３ｂが形成されている。摺動溝２３ｂは、連結ピン２４によるクランクロッド２２とスライダ２３との連結部の下方に形成されており、溝の上下面と後述する駒部材としての角駒２６の上下面とが嵌合し、角駒２６が第１の直線Ｌ１に直交する方向に沿って摺動自在となるような大きさに形成されている。
スライダ２３の摺動溝２３ｂには、角駒２６が摺動溝２３ｂに移動自在に嵌め込まれて連結されている。角駒２６は、直方体又は立方体上に形成されている。角駒２６の正面側（図１−３ Ｂ側、摺動溝２３ｂに囲われていない面側）に設けられた穴には、送り調節部材としての送り調節ピン２７の一端部が回転可能に軸支されている。送り調節ピン２７は、円柱状に形成され、その他端部は、揺動腕２８に取付け位置を調節可能に固定される。

（揺動腕、送り調節ピン）
揺動腕２８は、クランクロッド２２に対して連結ピン２４、スライダ２３、角駒２６、送り調節ピン２７を介して間接的に連結されている。揺動腕２８には、送り調節ピン２７の他端部が挿入される長孔２８ａがその長手方向に沿って形成されている。長孔２８ａの短方向の幅は、送り調節ピン２４の外径と嵌合するように設定されており、送り調節ピン２４が長孔２８ａ内を移動するとき、送り調節ピン２４の軸心は長孔２８ａの長手方向の中心線上を移動する。この長孔２８ａに沿って送り調節ピン２７の取付け位置を移動させることにより、クランクロッド２２と揺動腕２８の取付位置を調節することができる。送り調節ピン２７は、角駒２６に回動自在に軸支されている。
揺動腕２８の一端部の揺動中心２８ｃは、ミシンに固定された後述するワンウェイクラッチ３０に、揺動中心２８ｃが揺動回転の中心となるように連結されている。揺動腕２８は、クランクロッド２２の往復運動に連動して揺動する。図５に示すように、連結ピン２４（およびスライダ２３、送り調節ピン２７）が上下運動ストロークの中点に位置する場合に、長孔２８ａの長手方向の中心線は揺動腕２８の揺動中心２８ｃを通り、第１の直線Ｌ１と直交する。
揺動腕２８に対する送り調節ピン２７の取付け位置に関わらず、揺動中心２８ｃと角駒２６に対する送り調節ピン２７の回転軸心とを結ぶ第２の直線Ｌ２は、第１の直線Ｌ１と直交する。すなわち、揺動腕２８に対する送り調節ピン２７の取付け位置に関わらず、連結ピン２４が上下運動ストロークの中点（往復運動範囲の中点）に位置する場合に、揺動腕２８は自身の揺動角度範囲の中心に位置することになる。

図２，３に示すように、揺動腕２８の揺動端部には、腕の外周から長孔２８ａに貫通する雌ねじが設けられ、調節ねじ２９が螺合する。調節ねじ２９の長手方向は長孔２８ａに沿って配置され、その先端部は長孔２８ａ内に進出している。調節ねじ２９は、送り量の調節操作を行うつまみ部２９ａを備え、このつまみ部２９ａの回転操作により長孔２８ａ内で長孔２８ａに沿って移動するねじ部２９ｂが移動する。ねじ部２９ｂの先端部には、送り調節ピン２７がねじ部の軸心回りに回転可能、かつ軸方向には移動不可能に取り付けられており、ねじ部２９ｂが長孔２８ａの長手方向に沿って進退するのに伴い、送り調節ピン２７も長孔２８ａ内を移動する。

ここで、テープの送り量を小さくしたい場合には、図６に示すように、調節ねじ２９により送り調節ピン２７を揺動腕２８の揺動端部に向けて移動させるとよい。すると、揺動腕２８の揺動中心２８ｃの揺動中心から送り調節ピン２７までの距離が長くなるが、スライダ２３の上下ストロークは、偏心カム２１の偏心量により一定なので、揺動腕２８の揺動角度幅は小さくなる。これにより、後述する揺動腕２８に連結されている送り軸３１の回転角度も小さくなるので、テープの送り量を小さくすることができる。なお、図６（ａ）は、クランクロッド２２が上死点にあるときの揺動腕２８の状態を示し、図６（ｂ）は、クランクロッド２２が下死点にあるときの揺動腕２８の状態を示している。

一方、テープの送り量を大きくしたい場合には、図７に示すように、調節ねじ２９により送り調節ピン２７を揺動腕２８の揺動中心２８ｃに向けて移動させるとよい。すると、揺動腕２８の揺動中心２８ｃの揺動中心から送り調節ピン２７までの距離が短くなるが、スライダ２３の上下ストロークは一定なので、揺動腕２８の揺動幅は大きくなる。これにより、後述する揺動腕２８に連結されている送り軸３１の回転角度も大きくなるので、テープの送り量を大きくすることができる。なお、図７（ａ）は、クランクロッド２２が上死点にあるときの揺動腕２８の状態を示し、図７（ｂ）は、クランクロッド２２が下死点にあるときの揺動腕２８の状態を示している。

（送り軸、主動ローラ、従動ローラ）
揺動腕２８の揺動中心２８ｃには、ワンウェイクラッチ３０を介して連結され、当該揺動腕２８が一方向（図２におけるＡ方向）に揺動したときのみ軸回りに回転する送り軸３１が挿通されている。送り軸３１は、揺動腕２８の揺動中心２８ｃからアーム部１２の先端部近傍まで延びており、上軸２０に対してほぼ平行に設けられている。
送り軸３１の他端部は、ブラケット３２によって回転自在に支持されている。送り軸３１の他端部には、送り軸３１と同軸上に設けられ、送り軸３１の回転と共に回転する可動ローラである主動ローラ３３が設けられている。

ブラケット３２には、当該ブラケット３２に回転自在に支持され、主動ローラ３３との間でテープを挟み込んで針下の布に向けて送る従動ローラ３４が設けられている。主動ローラ３３と従動ローラ３４は互いに隣接するように配置されている。従動ローラ３４は、弾機装置３５によって主動ローラ３３に向けて押し付け可能とされ、弾機装置３５による従動ローラ３４の主動ローラ３３に対する押し付け力を調節することにより、あらゆる厚さのテープに対応することが可能である。主動ローラ３３及び従動ローラ３４の下方には、テープを針下の布に向けて案内するテープ案内３６がブラケット３２に設けられている。

＜作用・効果＞
上記構成を有するミシン１の動作、その作用・効果について説明する。
ミシンモータの駆動により上軸２０、および上軸２０に連結された偏心カム２１が回転する。偏心カム２１の回転により、クランクロッド２２は往復運動し、クランクロッド２２に連結ピン２４を介して連結されているスライダ２３も、ガイドレール２５に沿って上下方向に往復運動する。スライダ２３の往復運動に伴い、スライダ２３に形成された摺動溝２３ｂにはめ込まれた角駒２６、および角駒２６に回転可能に軸支された送り調節ピン２７も上下方向に往復運動する。揺動腕２８の長孔２８ａ内に固定された、送り調節ピン２７の往復移動により、揺動腕２８は揺動中心２８ｃを中心に往復揺動する。このとき、送り調節ピン２７が第２の直線Ｌ２方向へ移動した量だけ、角駒２６が摺動溝２３ｂに沿って移動する。揺動腕２８の揺動はワンウェイクラッチ３０により一方向の揺動だけが送り軸３１に伝達され、送り軸３１は同じ方向に間欠的に回転する。これにより、主動ローラ３３も回転し、テープを従動ローラ３４とで挟み込んで布に向けて送る。

ここで、テープの送り量の調節は、送り調節ピン２７を揺動腕２８の長孔２８ａに沿って移動させることによって行うが、図５，６に示すように、クランクロッド２２とスライダ２３の連結部であり、クランクロッド２２に対するスライダ２３の回転中心である連結ピン２４の軸心は、上軸２０の軸心を通り、かつ、スライダを直線方向に案内するガイドレールに平行な第１の直線Ｌ１上に位置する。そのため、偏心カム２１の偏心方向が上下方向の中点位置（図５）から偏心量の最上点（図６（ａ））、まで移動した場合と、中点から偏心量の最下点（図６（ｂ））まで移動したときの、送り調節ピン２７の上下方向移動距離（図６（ａ）（ｂ）中のＢ）は等しい。
また、連結ピン２４（およびスライダ２３、送り調節ピン２７）が上下往復運動ストロークの中点に位置する場合に、揺動腕２８に対する送り調節ピン２７の取付け位置に関わらず、揺動中心２８ｃと送り調節ピン２７の軸心とを結ぶ第２の直線Ｌ２は、第１の直線Ｌ１と直交し、揺動腕２８は自身の揺動角度の中心に位置する。よって揺動腕２８が揺動角度範囲の中心から揺動角度範囲の最上端、最下端まで移動した角度（図６（ａ）（ｂ）中のＣ）が等しい。（揺動腕の揺動角は第２の直線を中心に均等に振り分けられる。）よって、偏心カム２１の偏心方向が最上点、最下点に位置する時の主軸の位相と、揺動腕２８の揺動角度範囲の最上端、最下端に位置する時の主軸の位相は、送り調節量（揺動腕２８に対する送り調節ピン２７の取付け位置）に関わらず常に一致する。ここで主動ローラ３３は、揺動腕の上昇（図２のＡ方向）のみに合わせて回転するので、手動ローラ３３の回転開始、停止のタイミングは、揺動腕２８が揺動角度範囲の最上点、最下点を通過するタイミング、すなわち偏心カム２１が上下方向偏心の最上点、最下点にあるタイミングと一致する。

このような構成を採用することで、送り調節ピン２７を長孔２８ａに沿って移動させて送り量を調節したとしても、上軸２０の位相に対する主動ローラ３３の回転開始及び回転停止のタイミングは変化しない。
これにより、テープの送り量の調節作業をする際に、従来は、送り量の調節作業と上軸２０に対する偏心カムの位相の調節作業が必要であったが、送り量の調節作業だけで済むようになる。
よって、テープの送り量調節の作業性を向上させることができる。

＜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。クランクロッド、スライダ、ガイドレール、揺動腕は、クランクロッドがミシンの上下方向に往復動作する場合を例に挙げて説明したが、各部が上記の連結、配置の関係を満たしていれば、クランクロッドがどの方向に往復運動するものであっても差し支えない。

ミシンにおけるテープの送り機構を示す概略斜視図。 テープの送り装置を示す斜視図。 テープの送り装置を示す分解斜視図。 テープの送り装置における主動ローラ及び従動ローラ回りの斜視図。 送り量の調節によっても上軸に対するクランクロッドの位相が変化しないことを説明する正面視図。 送り量を小さくしたときの揺動腕の動作を説明する正面視図。 送り量を大きくしたときの揺動腕の動作を説明する正面視図。 従来のミシンにおけるテープの送り機構を示す概略斜視図。

符号の説明

１ ミシン
２０ 上軸
２１ 偏心カム
２２ クランクロッド
２３ スライダ
２３ｂ 摺動溝
２４ 連結ピン（連結部材）
２５ ガイドレール
２５ａ ガイド溝
２６ 角駒（駒部材）
２７ 送り調節ピン（送り調節部材）
２８ 揺動腕
２８ｃ 一端部
２９ 調節ねじ
３０ ワンウェイクラッチ
３１ 送り軸
３３ 主動ローラ
３４ 従動ローラ
Ｌ１ 第１の直線
Ｌ２ 第２の直線
Ｌ３ 摺動溝の中心線

Claims (1)

1. ミシンモータの駆動により軸回りに回転する上軸と、
   前記上軸に固定され、前記上軸と共に回転する偏心カムと、
   前記偏心カムに回動可能に連結され、前記偏心カムの回転により往復運動するクランクロッドと、
   前記クランクロッドの往復運動に連動して、一端部を中心に揺動する揺動腕と、
   前記揺動腕の一端部にワンウェイクラッチを介して連結され、当該揺動腕が一方向に揺動したときのみ軸回りに回転する送り軸と、
   前記送り軸と同軸上に設けられ、前記送り軸と共に回転する可動ローラと、を備え、
   前記可動ローラにて送られるテープを布と共に縫製するミシンにおいて、
   前記クランクロッドに一回転軸心を中心に回転自在に連結されるスライダと、
   前記スライダを直線方向に案内するガイドレールと、
   前記ガイドレールに案内される方向と直交する方向に前記スライダに形成された摺動溝と、
   前記摺動溝内に、前記摺動溝に沿って移動自在に連結された駒部材と、
   前記駒部材に回動可能に軸支され、かつ、前記揺動腕に取付け位置を調節可能に固定される送り調節部材と、を備え、
   前記スライダの前記回転軸心は、前記上軸の回転により、前記上軸の軸心を通る第１の直線上を往復運動し、
   前記駒部材に対する前記送り調節部材の回転軸心と前記揺動腕の揺動中心とを結ぶ第２の直線は、前記連結部材が往復運動範囲の中点に位置する場合に、前記揺動腕に対する前記送り調整部材の取付け位置に関わらず、前記第１の直線と直交することを特徴とするミシン。

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