JP2010187760A - ミシンの糸調子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドの最大駆動時での糸の張力を変化させることなく、糸調子皿の開放量を調整する。
【解決手段】接離可能で糸Ｔを挟持可能な一対の糸調子皿４０１，４０２と、Ｘ方向へ移動可能で糸調子皿４０１と当接して当該糸調子皿４０１を押さえる皿押さえ４０３と、Ｃ方向へ皿押さえ４０３を付勢する糸調子ばね４０４と、糸調子皿４０１，４０２及び皿押さえ４０３に挿通され、Ｘ方向へ移動可能な駆動軸４０６と、駆動軸４０６に螺合され、皿押さえ４０３と当接してＸ方向における当該皿押さえ４０３の位置を決める位置決めナット４０７と、駆動軸４０６に連結された出力軸３１のストロークに応じた駆動力をＤ方向へ作用させるソレノイド３と、Ｘ方向へ移動可能に設けられ、駆動軸４０６と当接してＣ方向への当該駆動軸４０６の移動を規制する調整ねじ４０９及び固定ナット４１０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ミシンの糸調子装置に関する。

従来、電気的な制御により糸の張力を変更可能なミシンの糸調子装置として、糸を挟持する糸調子器と、この糸調子器に駆動力を作用させるソレノイドとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６に示すように、糸調子装置１００では、ソレノイド１１０と糸調子器１２０とがミシンフレーム１０１の正面から背面にわたって設けられている。ソレノイド１１０は、ミシンフレーム１０１の背面側に設けられており、ミシンフレーム１０１の前後方向に沿って進退可能な出力軸１１１を有している。このソレノイド１１０は、常態で出力軸１１１を突出させており、駆動すると、出力軸１１１が没入される方向への駆動力（吸引力）を当該出力軸１１１に作用させるようになっている。ソレノイド１１０の駆動力は、この出力軸１１１のストローク（位置）に応じて変化するようになっており、このストロークがエンド（０）に近いほど大きくなる（図７参照）。ソレノイド１１０の出力軸１１１は、糸調子器１２０の駆動軸１２１の一端部と連結されている。駆動軸１２１の他端部には、筒状部材１２２が挿通され、固定されている。筒状部材１２２には、可動皿１２３及び固定皿１２４からなる一対の糸調子皿１２３，１２４と皿押さえ１２５とが挿通されている。また、筒状部材１２２の先端には、位置決めナット１２６及び支持ナット１２７が設けられている。

この糸調子装置１００は、ソレノイド１１０の駆動により駆動軸１２１が吸引されて軸線方向へ移動すると、位置決めナット１２６が皿押さえ１２５に当接し、皿押さえ１２５が可動皿１２３に当接して可動皿１２３を移動させるようになっている。これにより、可動皿１２３を固定皿１２４に接離させることができ、糸調子皿１２３，１２４で挟持した糸に付与する張力を増減させることができる。
なお、より高い張力を付与したい場合には、高吸引力のソレノイド１１０を使用する方法のほか、例えば特許文献２に記載のように、ソレノイド１１０と糸調子器１２０とをリンク機構を介して連結させ、このリンク機構のリンク比を下げることにより糸調子皿１２３，１２４の閉じ力を増加させる方法等を用いることができる。

ところで、このような糸調子装置１００においては、縫製時以外では、ソレノイド１１０は駆動力を作用させず、糸調子皿１２３，１２４は開放状態となっている。これは、ミシン停止時では糸交換などの操作を容易にするため、また、糸の空送り時では糸の繰り出し抵抗によって生地が引っ張られないようにするため、そして、糸切り直後では針糸長さを確保するためである。また、例えば鞄などの縫製では広範囲の糸番手（太さ）の糸が使用されるため、開放状態での糸調子皿１２３，１２４間の距離（開放量）を太い糸に合わせて広めに設定しておくと、細い糸を使用した際に、糸が糸調子皿１２３，１２４の間で暴れて糸調子皿１２３，１２４から外れたり、引き始めに糸調子皿１２３，１２４が糸を挟むまでの時間が延びて糸が所望量よりも長く引き出されたりする等の不具合が生じる場合がある。したがって、糸調子皿１２３，１２４の開放量は、これらの不具合を防止しつつ糸に負荷が加わらないような適切な値に調整できる必要がある。

そこで、糸調子装置１００では、駆動軸１２１上の位置決めナット１２６の締結位置を変更することにより、糸調子皿１２３，１２４の開放量を調整できるように構成されている。

特開２００３−３２６０５３号公報 特開２００６−３４３４１号公報

しかしながら、上記の糸調子装置１００においては、位置決めナット１２６の位置を変えて糸調子皿１２３，１２４の開放量を調整すると、糸の張力が変化してしまうという問題があった。この糸の張力の変化は、以下のようにして生じていた。
例えば、図７に示すように、位置決めナット１２６の位置を変えて糸調子皿１２３，１２４の開放量を調整することにより、ソレノイド１１０の非駆動時（Ａ₀点）から最大駆動時（Ｂ₀点）までの出力軸１１１のストローク範囲ＳｔがΔＳｔだけ縮まる場合、位置決めナット１２６と駆動軸１２１との相対的な位置が変化する。そのため、糸調子皿１２３，１２４が最も強く糸を挟持している時、つまりソレノイド１１０の最大駆動時（Ｂ₀点）での出力軸１１１のストロークがΔＳｔだけ変わる。こうして、この時のソレノイド１１０の駆動力がＢ₀点からＢ₁点までのΔＦだけ変化してしまい、この変化した駆動力で挟持される糸の張力も変化してしまっていた。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、ソレノイドの最大駆動時での糸の張力を変化させることなく、糸調子皿の開放量を調整することができるミシンの糸調子装置の提供を目的とする。

前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
一方が他方に対して接離可能とされ、糸を挟持可能な一対の糸調子皿と、
前記糸調子皿の接離方向へ移動可能とされ、一方の前記糸調子皿と当接して当該一方の糸調子皿を押さえる皿押さえと、
前記一方の糸調子皿と前記皿押さえとの間でミシンフレームに固定されたばね支持部材と、
前記皿押さえと前記ばね支持部材との間に装着され、前記皿押さえが前記一方の糸調子皿から離間する離間方向へ当該皿押さえを付勢する糸調子ばねと、
前記糸調子皿及び前記皿押さえに対し前記糸調子皿の接離方向へ挿通されるとともに、当該接離方向へ移動可能な駆動軸と、
前記駆動軸の一端部に螺合され、前記皿押さえと当接して前記糸調子皿の接離方向における当該皿押さえの位置を決める位置決めナットと、
前記駆動軸の他端部に連結された出力軸を有し、当該出力軸のストロークに応じた駆動力を、前記一方の糸調子皿が前記他方の糸調子皿に当接する方向へ作用させるソレノイドと、
を備えるミシンの糸調子装置において、
前記糸調子皿の接離方向へ移動可能に設けられるとともに、前記駆動軸の一端部と当接して前記糸調子ばねによる前記離間方向への当該駆動軸の移動を規制する規制部材を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの糸調子装置において、
前記駆動軸の一端部を覆うカバー部材を備え、
前記規制部材は、
前記糸調子皿の接離方向に沿って前記カバー部材に螺合され、前記駆動軸の一端部と当接する調整ねじと、
当該調整ねじを前記カバー部材に固定する固定ナットと、
を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駆動軸は、一方の糸調子皿が他方の糸調子皿から離間する方向への移動を規制部材によって規制され、糸調子ばねに付勢された皿押さえは、駆動軸に螺合された位置決めナットに当接することで位置が決まる。そして、この皿押さえに一方の糸調子皿が当接して押さえられたときの一対の糸調子皿間の距離として、糸調子皿の開放量が決定される。つまり、規制部材を糸調子皿の接離方向へ移動させることにより、糸調子皿の開放量を調整することができる。
このとき、位置決めナットと駆動軸とは糸調子皿の開放量の調整前後で相対的な位置を変えないので、調整された糸調子皿の開放量の変化分だけ駆動軸の位置も変化する。これにより、糸調子皿が最も強く糸を挟持している時、つまりソレノイドの最大駆動時での駆動軸の位置は調整前後で変化することがなく、この時の糸の張力の変化を防止することができる。
したがって、ソレノイドの最大駆動時での糸の張力を変化させることなく、糸調子皿の開放量を調整することができる。

請求項２に記載の発明によれば、調整ねじのカバー部材への螺合深さを調整して固定ナットで調整ねじをカバー部材に固定することにより、糸調子皿の接離方向における調整ねじの位置を調整することができる。したがって、調整ねじと当接して移動が規制される駆動軸の位置を調整して、糸調子皿の開放量を調整することができる。

ミシンの頭部周辺を示す斜視図である。 糸調子装置の要部を示すミシンの縦断面図である。 糸調子器の断面図である。 （ａ）糸調子皿の開放状態を示す糸調子器の断面図であり、（ｂ）糸調子皿の閉止状態を示す糸調子器の断面図である。 ソレノイドの駆動力の変化を示すグラフである。 従来の糸調子装置の要部を示すミシンの縦断面図である。 従来の糸調子装置でのソレノイドの駆動力の変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの糸調子装置の最良の実施形態について詳細に説明する。

＜ミシンの糸調子装置の構成＞
図１に示すように、糸調子装置１は、ミシンＭのミシン頭部フレーム２の顎部近傍に正
面から背面に貫通するように設けられており、ミシン頭部フレーム２の正面側（縫製時にユーザが対面する側）で、糸供給源から引き出された糸Ｔに適度な張力を付与して挟持し、天秤２１に導くようになっている。天秤２１は、ミシンモータ（図示略）に連結された主軸（図示略）の回転に伴って移動し、ミシン頭部フレーム２に形成された溝２ａに沿って上下動することにより、被縫製物に通された糸Ｔを締め上げる。

図２に示すように、糸調子装置１は、通電される電流量に応じて駆動力を発生させるソレノイド３と、糸Ｔに張力を付与する糸調子器４と、を備えている。
ソレノイド３は、ミシン頭部フレーム２の背面側に突出して設けられ、その出力軸３１がミシン頭部フレーム２の前後方向（図中のＸ方向）に沿って往復移動可能となっている。出力軸３１には、板状の連結部材３２を介して糸調子器４の駆動軸４０６が連結されている。出力軸３１が突出している側とは反対側のソレノイド３の端部には、ストッパーカラー３３が設けられており、このストッパーカラー３３の取付位置を変更することにより、出力軸３１のストローク（位置）を調整できるようになっている。

また、ソレノイド３は、常態で出力軸３１を突出させており、駆動すると、出力軸３１が没入される方向への駆動力（吸引力）を当該出力軸３１に作用させるようになっている。ソレノイド３の駆動力は、出力軸３１のストロークに応じて変化し、このストロークがエンド（０）に近いほど大きくなる特性を有している（図５参照）。このソレノイド３の駆動力は、ソレノイド３と電気的に接続された制御装置（図示略）により、通電される電流量として制御される。

図３に示すように、糸調子器４は、相互間で糸Ｔを挟持可能な一対の糸調子皿４０１，４０２と、一方（図中上側）の糸調子皿４０１に当接して当該一方の糸調子皿４０１を押さえる皿押さえ４０３と、皿押さえ４０３を付勢する糸調子ばね４０４と、糸調子ばね４０４を支持するばね支持部材４０５と、ソレノイド３に駆動される駆動軸４０６と、駆動軸４０６に締結されるとともに皿押さえ４０３と当接して当該皿押さえを位置決めする位置決めナット４０７と、駆動軸４０６の一端部を覆うカバー部材４０８と、カバー部材４０８に螺合される調整ねじ４０９と、調整ねじ４０９をカバー部材４０８に固定する固定ナット４１０と、を備えている。

一対の糸調子皿４０１，４０２は、Ｘ方向に沿って並設されており、円形の中心孔に挿通された筒状部材４１１によってＸ方向へ接離可能に支持されている。
皿押さえ４０３は、糸調子皿４０１に隣接するよう配設され、糸調子皿４０１側の一端が開口した略中空筒状に形成されている。また、皿押さえ４０３は、Ｘ方向へ移動可能なように駆動軸４０６に支持されており、一端部が糸調子皿４０１に当接して当該糸調子皿４０１を他方の糸調子皿４０２に対して接離可能としている。

ばね支持部材４０５は、皿押さえ４０３の中空内部に収納されるようにして糸調子皿４０１と皿押さえ４０３との間に配設され、筒状部材４１１を介してミシンフレーム２に固定されている。
糸調子ばね４０４は、一端が皿押さえ４０３の内面に当接し、他端がばね支持部材４０５に当接するように、皿押さえ４０３とばね支持部材４０５との間に装着されている。ここで、皿押さえ４０３の内面からばね支持部材４０５までの距離は、常に糸調子ばね４０４の自然長よりも短くなるように構成されている。そのため、糸調子ばね４０４は、皿押さえ４０３が糸調子皿４０１から離間する方向（図中のＣ方向）へ当該皿押さえ４０３を常に付勢した状態となっている。

駆動軸４０６は、Ｘ方向へ延在するように一端部側が筒状部材４１１に挿入され、筒状部材４１１を介して糸調子皿４０１，４０２に挿通されるとともに、皿押さえ４０３にも挿通されている。また、駆動軸４０６は、他端部にソレノイド３の出力軸３１が連結されており（図２参照）、ソレノイド３に駆動されてＸ方向へ移動可能となっている。ここで、駆動軸４０６とソレノイド３の出力軸３１とは、互いの軸線がＸ方向に沿って一致するように連結されているため、出力軸３１のストローク変化量は、駆動軸４０６の移動量と等しくなる。

位置決めナット４０７は、駆動軸４０６の一端部に螺合されるとともに、皿押さえ４０３の端面と当接可能に構成されている。この位置決めナット４０７は、回転操作によりＸ方向へ移動させてからナット４１２でダブルナット締結することによりＸ方向の位置を変えることができ、この位置の変更によって、Ｘ方向における皿押さえ４０３の位置を調整可能となっている。

調整ねじ４０９は、駆動軸４０６と軸線を一致させてＸ方向に沿ってカバー部材４０８に螺合されており、固定ナット４１０によってダブルナット締結されてカバー部材４０８に固定される。このとき、調整ねじ４０９は、端面が駆動軸４０６の一端部と当接するように固定されており、これにより、駆動軸４０６は、一端部が調整ねじ４０９の端面と当接して、Ｃ方向への移動を規制されるようになっている。また、調整ねじ４０９のカバー部材４０８への螺合深さを調整することにより、Ｘ方向における調整ねじ４０９の端面の位置、ひいては、駆動軸４０６の移動が規制される位置を調整することができる。これにより調整ねじ４０９及び固定ナット４１０は規制部材を構成する。

＜糸調子装置の動作＞
続いて、上記構成からなる糸調子装置１の動作について説明する。
まず、ソレノイド３に通電されていない状態では、図４（ａ）に示すように、糸調子ばね４０４によってＣ方向へ付勢された皿押さえ４０３が位置決めナット４０７に当接し、位置決めナット４０７と締結された駆動軸４０６が調整ねじ４０９に当接することで各部品のＸ方向の位置が決まっている。これが糸調子皿４０１，４０２の開放状態であり、このときの一対の糸調子皿４０１，４０２間のＸ方向の最大距離が開放量である。

次に、制御装置によりソレノイド３に所望の電流量が通電されると、ソレノイド３は、出力軸３１を没入する方向へ吸引して、図４（ｂ）に示すように、一方の糸調子皿４０１が他方の糸調子皿４０２に当接する方向（図中のＤ方向）へ駆動軸４０６を駆動させる。駆動軸４０６が駆動されると、位置決めナット４０７が糸調子ばね４０４の付勢力に抗して皿押さえ４０３をＤ方向へ移動させ、皿押さえ４０３が糸調子皿４０１をＤ方向へ移動させる。そして、糸調子皿４０１，４０２が最も強く糸Ｔを挟持する状態となるまで糸調子皿４０１がＤ方向へ移動され、糸Ｔに張力が付与される。

続いて、糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整する際の糸調子装置１の動作について説明する。
まず、ソレノイド３を駆動していない状態で、固定ナット４１０を緩めて調整ねじ４０９を所望量だけＸ方向へ移動させる。すると、調整ねじ４０９をＣ方向へ移動させた場合には、皿押さえ４０３及び位置決めナット４０７を介して糸調子ばね４０４に付勢された駆動軸４０６が、一端部を調整ねじ４０９の端面に当接させるまでＣ方向へ移動され、調整ねじ４０９をＤ方向へ移動させた場合には、調整ねじ４０９の端面が駆動軸４０６の一端部を押し、駆動軸４０６に締結された位置決めナット４０７が皿押さえ４０３を押してＤ方向へ移動させる。こうして、調整ねじ４０９を移動させた分だけ皿押さえ４０３がＸ方向へ移動し、糸調子皿４０１，４０２の開放量が調整される。

なお、ミシンＭの初期状態（例えば、製造時）では、使用予定の糸Ｔのうち最も太いものに合わせて、位置決めナット４０７の位置により糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整しておき、その後、出荷時の標準糸番手に合わせて、あらためて調整ねじ４０９を移動させて糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整するのが好ましい。

＜作用効果＞
以上のように、本実施形態における糸調子装置１によれば、調整ねじ４０９をＸ方向へ移動させることにより、糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整することができる。
このとき、例えば図５に示すように、調整ねじ４０９を移動させて糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整することにより、ソレノイド３の非駆動時（Ａ₀点）から最大駆動時（Ｂ₀点）までの出力軸３１のストローク範囲ＳｔがΔＳｔだけ縮まる場合、位置決めナット４０７と駆動軸４０６とは糸調子皿４０１，４０２の開放量の調整前後で相対的な位置を変えないので、調整された糸調子皿４０１，４０２の開放量の変化分だけ駆動軸４０６の位置も変化する。これにより、糸調子皿４０１，４０２が最も強く糸Ｔを挟持している時、つまりソレノイド３の最大駆動時（Ｂ₀点）での駆動軸４０６の位置、ひいては出力軸３１のストロークは変化することがなく、この時の糸Ｔの張力の変化を防止することができる。
したがって、ソレノイド３の最大駆動時での糸Ｔの張力を変化させることなく、糸調子皿４０１，４０２の開放量を調整することができる。
また、Ｘ方向への調整ねじ４０９の移動は、ミシン頭部フレーム２の正面側に突出した糸調子器４の外側から行うことが可能であるため、ユーザーによる操作が容易である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では調整ねじ４０９の移動により出力軸３１のストロークを調整することとしたが、ソレノイド３の端部に設けられたストッパーカラー３３の取付位置を変更することにより、出力軸３１のストロークを調整してもよい。
また、前記規制部材として調整ねじ４０９及び固定ナット４１０により駆動軸４０６の移動が規制されることとしたが、規制部材として調整ねじ４０９及び固定ナット４１０を用いる構成に限定されず、駆動軸４０６の一端部と当接してＣ方向への当該駆動軸４０６の移動を規制できるとともに、この当接部位がＸ方向へ移動可能な構成であればよい。

１ 糸調子装置
３ ソレノイド
３１ 出力軸
４ 糸調子器
４０１ 糸調子皿（一方の糸調子皿）
４０２ 糸調子皿（他方の糸調子皿）
４０３ 皿押さえ
４０４ 糸調子ばね
４０５ ばね支持部材
４０６ 駆動軸
４０７ 位置決めナット
４０８ カバー部材
４０９ 調整ねじ（規制部材）
４１０ 固定ナット（規制部材）
Ｍ ミシン
Ｔ 糸

Claims (2)

1. 一方が他方に対して接離可能とされ、糸を挟持可能な一対の糸調子皿と、
   前記糸調子皿の接離方向へ移動可能とされ、一方の前記糸調子皿と当接して当該一方の糸調子皿を押さえる皿押さえと、
   前記一方の糸調子皿と前記皿押さえとの間でミシンフレームに固定されたばね支持部材と、
   前記皿押さえと前記ばね支持部材との間に装着され、前記皿押さえが前記一方の糸調子皿から離間する離間方向へ当該皿押さえを付勢する糸調子ばねと、
   前記糸調子皿及び前記皿押さえに対し前記糸調子皿の接離方向へ挿通されるとともに、当該接離方向へ移動可能な駆動軸と、
   前記駆動軸の一端部に螺合され、前記皿押さえと当接して前記糸調子皿の接離方向における当該皿押さえの位置を決める位置決めナットと、
   前記駆動軸の他端部に連結された出力軸を有し、当該出力軸のストロークに応じた駆動力を、前記一方の糸調子皿が前記他方の糸調子皿に当接する方向へ作用させるソレノイドと、
   を備えるミシンの糸調子装置において、
   前記糸調子皿の接離方向へ移動可能に設けられるとともに、前記駆動軸の一端部と当接して前記糸調子ばねによる前記離間方向への当該駆動軸の移動を規制する規制部材を備えることを特徴とするミシンの糸調子装置。
2. 前記駆動軸の一端部を覆うカバー部材を備え、
   前記規制部材は、
   前記糸調子皿の接離方向に沿って前記カバー部材に螺合され、前記駆動軸の一端部と当接する調整ねじと、
   当該調整ねじを前記カバー部材に固定する固定ナットと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のミシンの糸調子装置。

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