JP2014217405A - 多針ミシンの上糸掛け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フック部材のストローク長を長くしながらも、フック部材がミシンフレームに干渉しないようにする。
【解決手段】針棒ケース２の下部には糸保持部材６が設けられている。フック部材２６は、縫針５から被縫製物へと延びる上糸を引掛けるためのフック部２６ａを先端に有し、フック部２６ａが糸保持部材６の後方に位置する待機位置と上死点位置にある縫針５の下方に位置する突出位置との間で糸保持部材６の間を通り抜けて往復動作するように構成されており、駆動装置１３，２１によって往復駆動される。案内部材２４は往復動作するフック部材２６を案内面２５に沿って案内する。案内面２５は、後方に延びる水平部２５ｂと、前方に傾斜して延びる傾斜部２５ａとを有する。フック部材２６は、可撓性を持ち、案内面２５に沿って変形して案内される。水平部２５ｂはミシンフレームＭの下方にて延びるように配置でき、フック部材２６のストローク長を長くできる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、多針ミシンにおいて、色換え時や縫製終了後などに縫針から被縫製物へと延びる上糸を引掛けて、糸切り後の上糸端を縫針の後方に配置された糸保持部材へと導き込む多針ミシンの上糸掛け装置に関する。

下記特許文献１には、従来の多針ミシンの上糸掛け装置の一例が開示されている。周知のように多針ミシンのミシンヘッドは、ミシンフレームの前面に固定されたアームと、アームの前面に横方向のスライド可能に支持された針棒ケースより構成してあり、針棒ケースには下端に縫針が固定された複数の針棒が上下動可能に支持してある。針棒ケースの下部には糸保持部材が設けてある。糸保持部材は針棒ケースの幅に略対応する長さの受けフレームと、受けフレームの受け部にスペーサを介して平行に固定された蓋板とを備えており、受け部と蓋板の対向する面にはそれぞれ植毛シートが貼付してある。糸保持部材の背部にはアームに固定された上糸掛け装置が配置してある。上糸掛け装置には、先端部にフック部が形成されたフック部材が前後のスライド可能に設けてあるとともに、フック部材をスライド駆動するモータが設けてある。モータとフック部材はリンク機構を介して連結してあり、モータの駆動によってフック部材が待機位置と突出位置との間で往復駆動する。このフック部材の突出位置への前進時に、その先端のフック部が糸保持部材の受け部と蓋板との間を通り抜ける。

下記特許文献１の上糸掛け装置では、例えば選択されている針棒を切り換える色換え時や、刺繍などの縫製終了後に糸切りが行われると、モータを駆動して待機位置にあるフック部材を突出位置へと前進する。この前進時にフック部材の先端のフック部は糸保持部材の受け部と蓋板との間を通り抜ける。そして、フック部材が突出位置に到達すると、縫針から垂れ下がっている上糸がフック部の内側に入り込んだ状態となる。次に、フック部材を待機位置へと復動する。これにより、上糸がフック部に引掛けられて後方へ引き込まれ、フック部材が待機位置に復帰すると上糸が受け部と蓋板との間で対向する植毛シートによって保持された状態となる（特許文献１の図６（ｃ）参照）。なお、この時点では上糸端は受け部と蓋板との間を通り抜けておらず、糸保持部材の前方に位置している。そして、その後の針棒の選択動作のために針棒ケースがスライドされると、糸保持部材は針棒ケースに固定してあるため針棒ケースと一緒にスライドする。一方で、上糸掛け装置はアームに固定してあり、フック部材はスライドしない。このため、フック部に引掛けられた上糸は針棒ケースのスライドに伴って引張られ、上糸端が受け部と蓋板との間を通り抜けてフック部から外れ、上糸端が糸保持部材の後方に垂れ下がった状態（特許文献１の図６（ｃ）の想像線に示す状態）で糸保持部材に保持されることとなる。

上記特許文献１の多針ミシンの上糸掛け装置では、フック部材が突出位置から待機位置に復帰した時点においては、上糸端は糸保持部材の前方に位置している。そして、針棒の選択動作のために針棒ケースがスライドされることにより、上糸端が糸保持部材の受け部と蓋板との間を通り抜けてフック部から外れ、上糸端が糸保持部材の後方に垂れ下がった状態となる。このため、選択されている針棒、又は、その隣の針棒の糸の種類によって、特に何れかが太糸と呼ばれる径の太い糸の場合には針棒ケースがスライドされたときに、フック部に引掛けられている上糸が糸保持部材に保持されている隣接する上糸と絡まることがある。この隣接する上糸同士が絡まると、縫い出し時に選択された針棒以外の上糸も引き出されて被縫製物上に放り出され、一緒に縫製されることがあった。また、隣接する上糸同士が絡まることにより、縫い出し時に糸保持部材から解放されるべき上糸が糸保持部材から解放されずに、縫い出し部の被縫製物上に非常に長い上糸が残ることがあった。

これを解決するには、フック部材が突出位置から待機位置に復帰したときに、上糸端が受け部と蓋板との間を通り抜けて糸保持部材の後方に垂れ下がった状態で糸保持部材に保持されるようにするとよい。それには、フック部材のストローク量を増やして待機位置をより上方にする必要がある。そのために、モータとフック部材を連結しているリンク機構を変更することが考えられる。しかしながら、このようにしてフック部材のストロークを増やしたとしても、上糸掛け装置の後方上部に位置するミシンフレームに干渉することとなる。従って、フック部材のストロークを増やすことはできない、

下記特許文献２には、従来の多針ミシンの上糸掛け装置の別の形態が開示されている。特許文献２の上糸掛け装置は、モータとフック部材がラック・アンド・ピニオン形式にて連結されている。この上糸掛け装置の構成であれば、フック部材に設けられたラックの全長を長くすることによってフック部材のストロークを増やすことができる。しかしながら、該特許文献２中には特に記載されてはいないが、上記特許文献１と同様に上糸掛け装置の後方上部にはミシンフレームが位置しているため、ラックの全長を長くするとミシンフレームに干渉することとなり、該特許文献２においてもフック部材のストロークを増やすことはできない。

なお、特許文献２の上糸掛け装置では、糸切りを行う前にフック部材を作動して縫針から被縫製物に延びる上糸を引掛けた後に中間位置に停止し、上糸を縫針より後方に引き寄せた後に糸切りを行うようになっている。これにより、縫針から先に残る上糸残長を長くすることができる。そして、中間位置は任意に設定でき、縫針から先に残る上糸残長も任意に変更できるようになっている。但し、この場合では縫針から先に残る上糸残長がより長くなるため、隣接する上糸同士が絡まり易くなる。

特開平9-239178号公報 特開平7-39669号公報

多針ミシンの上糸掛け装置の後方上部にはミシンフレームが位置しており、従来の多針ミシンの上糸掛け装置では、フック部材をミシンフレームと干渉しない範囲でストロークさせるように構成している。このため、フック部材が突出位置から待機位置に復帰した時点においては、上糸端は糸保持部材の前方に位置しており、針棒の選択動作のために針棒ケースがスライドされることによって、上糸端が糸保持部材の後方に垂れ下がった状態となる。この針棒ケースがスライドされたときに、フック部に引掛けられている上糸が糸保持部材に保持されている隣接する上糸と絡まることがある。この隣接する上糸同士が絡まると、縫い出し時に選択された針棒以外の上糸も引き出されて被縫製物上に放り出され、一緒に縫製されることがあった。また、隣接する上糸同士が絡まることにより、縫い出し時に糸保持部材から解放されるべき上糸が糸保持部材から解放されずに、縫い出し部の被縫製物上に非常に長い上糸が残ることがあった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、フック部材のストローク長を長くとりながらも、該フック部材がミシンフレームに干渉することがないように構成した多針ミシンの上糸掛け装置を提供しようとするものである。

ミシンフレーム（Ｍ）に固定されたアーム（１）と、前記アーム（１）の前面において横方向にスライド可能に支持され、下端に縫針を備えた複数の針棒を上下動可能に横方向に配列してなる針棒ケース（２）と、前記針棒ケース（２）の下部に設けられた糸保持部材（６）とを備えた多針ミシンにおいて、本発明に係る多針ミシンの上糸掛け装置（１０）は、縫針（５）から被縫製物へと延びる上糸を引掛けるためのフック部（２６ａ）を先端に有し、該フック部（２６ａ）が前記糸保持部材（６）の後方に位置する待機位置と、上死点位置にある縫針（５）の下方に位置する突出位置との間で、前記糸保持部材（６）の間を通り抜けて往復動作するフック部材（２６）と、前記フック部材（２６）を往復駆動する駆動装置（１３，２１）と、往復動作する前記フック部材（２６）を案内面（２５）に沿って案内する案内部材（２４）と、を備え、前記案内部材（２４）の前記案内面（２５）は、後方に延びる水平部（２５ｂ）を有し、前記フック部材（２６）は可撓性を持ち、前記案内面（２５）に沿って変形して案内され得ることを特徴とする。なお、括弧内に示した符号は、後述する実施例における図面参照番号を示し、理解を容易にするための単なる参考として示すものである。

これによれば、フック部材（２６）は可撓性を持ち、案内部材（２４）の案内面（２５）に倣って変形する（撓む）ため、案内部材（２４）の案内面（２５）の水平部（２５ｂ）に位置するフック部材（２６）の部分は、該水平部（２５ｂ）に倣って水平となる。このため、フック部材（２６）のストローク長を長くしても上糸掛け装置の後方上部に位置するミシンフレームなどと干渉することがない。すなわち、案内部材（２４）の案内面（２５）の水平部（２５ｂ）は、水平であるが故に、ミシンフレーム（Ｍ）の下方に入り込んで延びるように配置することができ、これにより、水平部（２５ｂ）の長さを長くして、フック部材（２６）のストローク長を長くすることができる。このように、フック部材（２６）のストローク長を長くすることができることにより、待機位置を従来よりもより後方に設定できるので、フック部材（２６）が突出位置から待機位置に復帰したときに、上糸端が糸保持部材（６）を通り抜けて糸保持部材（６）の後方に垂れ下がった状態で保持されるようにすることができることとなる。これにより、針棒の選択動作のために針棒ケース（２）が横方向にスライドされても、隣接する上糸同士が絡まることがなく、特に太糸を使用する刺繍などの縫製を綺麗に仕上げることができることとなる。

一例として、前記駆動装置（１３，２１）は、駆動源（１３）と、該駆動源（１３）の駆動に応じて往復回転する複数の歯を備えた回転体（２１）とを備え、前記フック部材（２６）には前記回転体（２１）の歯と係合する係合孔（２６ｂ）が該フック部材（２６）のストローク長に対応して複数形成してある構成とするとよい。これにより、フック部材（２６）を軽量とすることができるだけでなく、フック部材（２６）が案内部材（２４）の案内面（２５）に倣って撓い易くなるため、フック部材（２６）の往復動作がスムーズに行われることとなる。

本発明の一実施例に係る多針ミシンの上糸掛け装置を適用したミシンヘッドの側面図であって、上糸掛け装置におけるフック部材が待機位置に設定されている状態を示す図。 図１に示した上糸掛け装置の詳細例を示す分解立体図。 図１と同様のミシンヘッドの側面図であって、上糸掛け装置におけるフック部材が突出位置に設定されている状態を示す図。 上糸掛け装置の動作例を示す側面図。

図１には、本発明の一実施例に係る多針ミシンの上糸掛け装置を適用したミシンヘッドＨの側面図が示してある。ミシンヘッドＨは、ミシンフレームＭに固定されたアーム１と、該アーム１の前面において横方向にスライド可能に支持された針棒ケース２とを具備する。なお、図示例では、横方向のスライド運動が直線状をなすような針棒ケース２を示しているが、これに限らず、横方向のスライド運動が円弧状をなすような針棒ケースであっても、本発明を適用することができる。ミシンヘッドＨの下方には針板３が設けてあり、針板３の下方には回転駆動される図示しない周知の釜が設けてある。アーム１には図示しないミシン駆動モータによって回転駆動されるミシン主軸４が貫通して設けてある。針棒ケース２には下端に縫針５が固定された複数の針棒が上下動可能に支持してあり、公知のように、これらの複数の針棒は横方向（スライド方向）に配列されている。公知のように、針棒ケース２は、図示しない色換え機構によってスライドされ、任意の１針棒が選択位置に位置されるようになっており、ミシン主軸４の回転に応じて図示しない駆動機構を介して、該選択された針棒（及びその下端の縫針５）が上下動することとなる。周知のように、この針棒の上下動と釜の協働により縫い動作が行われる。

針棒ケース２の下部には糸保持部材６が設けてある。糸保持部材６は、針棒ケース２の幅に略対応する長さを有し、両端部が針棒ケース２の両側面にブラケット７を介して固定された受け部材８と、受け部材８にスペーサを介して平行に固定された蓋板９とを備えており、受け部材８と蓋板９の対向する面にはそれぞれ図示しない植毛シートが貼付してある。

糸保持部材６の背部（すなわち後方）において、アーム１に固定された１つの上糸掛け装置１０が、針棒の選択位置（つまり上下動する１つの選択された針棒の位置）に対応する配置で、設けられている。図２には上糸掛け装置１０の分解立体図が示してある。図２に示されるように、上糸掛け装置１０は、アーム１の側面に固定されたベース部材１１を備えている。ベース部材１１にはブラケット１２を介して駆動モータ１３が固定してある。駆動モータ１３のモータ軸には駆動ギヤ１４が固定してあるとともに、モータ軸上には駆動ギヤ１４を図１において時計方向に付勢するトーションバネ１５が設けてある。駆動ギヤ１４は、トーションバネ１５の付勢によって、常にはブラケット１２に固定したストッパ１６と当接する図１に示す位置に保持される。ベース部材１１には、駆動ギヤ１４の半時計方向への回動範囲を規制するもう一つのストッパ１７が固定してあり、駆動ギヤ１４は駆動モータ１３の駆動によって両ストッパ１６、１７間を往復回動する。

ベース部材１１には軸受部材１８が固定してある。軸受部材１８には、駆動ギヤ１４と噛合する従動ギヤ１９が一端に形成されたシャフト２０が軸支してある。シャフト２０の他端側にはスプロケット２１、ワッシャー２２、及び、カラー２３が固定してある。なお、ワッシャー２２、カラー２３はスプロケット２１の回転方向に対する固定位置を調整するときに位置決めを容易にするもので、必ずしも必要ではない。軸受部材１８には案内部材２４が固定してある。案内部材２４は、両側部と上部に案内面（３面の案内面）を有する案内レール２５を備えている。案内レール２５は、その略中央より前方の部分において、アーム１の下方部背面に沿うように形成した傾斜部２５ａと、その略中央より後方の部分において、ミシンフレームＭの下方において略水平に延びるように形成した水平部２５ｂとを有している。案内部材２４には、スプロケット２１の歯先の貫通を許容する抜き穴２４ａが形成してある。案内部材２４の案内レール２５には、先端部にフック部２６ａが形成されたフック部材２６が摺動可能に嵌合してある。

フック部材２６は、傾斜部２５ａと水平部２５ｂとを有する屈曲した若しくは湾曲した案内レール２５に沿って変形して案内され得るように、可撓性を持つ材質からなる。一例として、フック部材２６は、平板状で、案内レール２４の上方の案内面に倣って変形する（撓う）ような材質及び板厚で成形してある。フック部材２６には、スプロケット２１の歯と係合する係合孔２６ｂが、スプロケット２１の歯と対応するピッチで複数形成してある。そして、駆動ギヤ１４が図１に示す位置のときに、フック部材２６が図１に破線で示す待機位置となるように、その対応する係合孔２６ｂにスプロケット２１の歯が係合してある。なお、係合孔２６ｂと係合するスプロケット２１の歯の先端は案内部材２４の抜き穴２４ａに入り込むようになっており、係合孔２６ｂはスプロケット２１の歯の根元に近い位置に確実に係合されることとなる。フック部材２６は、図１で示すように案内レール２５の上方の案内面に倣って変形しており、案内レール２５の傾斜部２５ａでは傾斜した状態となっており、案内レール２５の水平部２５ｂでは水平な状態となっている。なお、軸受部材１８にはカバー２７が固定してある。また、駆動ギヤ１４が図３に示す位置のときに、フック部材２６は突出位置となる。待機位置においては、フック部材２６の先端のフック部２６ａが糸保持部材６の後方に位置する。突出位置においては、選択された針棒の縫針５が上死点にあり、フック部材２６の先端のフック部２６ａが該上死点にある該縫針５の下方に位置する。

上記構成の上糸掛け装置１０によれば、駆動モータ１３の駆動によって駆動ギヤ１４を往復回動すれば、従動ギヤ１９とともにスプロケット２１が回転し、フック部材２６が図１に示す待機位置と図３に示す突出位置との間で往復駆動される。このフック部材２６の突出位置への前進時に、その先端のフック部２６ａが、糸保持部材６の受け部材８と蓋板９との間を通り抜けるようになっている。

次に本実施例の上糸掛け装置１０の動作について説明する。例えば選択されている針棒を切り換える色換え時や、刺繍などの縫製終了後に糸切りを行うとき、図４（ａ）に示すように選択されている針棒（縫針５）が上死点で停止した後に、上糸掛け装置１０の駆動モータ１３を駆動して駆動ギヤ１４を反時計方向に回動し、フック部材２６を待機位置から突出位置へ向けて前進する。この前進時にフック部材２６の先端のフック部２６ａは糸保持部材６の受け部材８と蓋板９との間を通り抜ける。そして、駆動ギヤ１４がストッパ１７と当接する図３に示す位置まで回動すると、図４（ｂ）に示すようにフック部材２６は突出位置に到達して、縫針５から被縫製物Ｈに延びる上糸Ｔがフック部２６ａの内側に入り込んだ状態となる。

次に、駆動ギヤ１４を時計方向に回動してフック部材２６を突出位置から待機位置へ向けて後退する。これにより、上糸Ｔがフック部２６ａに引掛けられて後方へ引き込まれる。そして、図４（ｃ）に示すようにフック部材２６を中間位置にて停止し、上糸Ｔを縫針５より後方に引き寄せた状態で糸切りを行う。このように、上糸Ｔを縫針５より後方に引き寄せた状態で糸切りを行うことにより、縫針５から先に残る上糸残長を長くすることができることとなる。なお、中間位置は任意に設定でき、縫針５から先に残る上糸残長も任意に変更できるようになっている。

糸切りが行われたら、更に駆動ギヤ１４を時計方向に回動してフック部材２６を中間位置から待機位置へと後退する。これにより、フック部２６ａが糸保持部材６の受け部材８と蓋板９との間を通り抜け、フック部２６ａに引掛けられている上糸Ｔが受け部材８と蓋板９との間で対向する植毛シートによって保持される。フック部材２６は更に後退し、フック部２６ａに引掛けられている上糸Ｔが外れ、図４（ｄ）に示すように上糸端（上糸Ｔの端部）が糸保持部材６の後方に垂れ下がった状態となる。その後、駆動ギヤ１４がストッパ１６と当接する図１に示す位置まで回動し、フック部材２６が待機位置に復帰する。

このとき、フック部材２６は案内レール２５の上方の案内面に倣って変形しながら往復スライドする。このため、フック部材２６の後方部は案内レール２５の水平部２５ｂに倣って水平となるため、フック部材２６のストローク量を増やしてもミシンフレームＭと干渉することがなく、フック部材２６が待機位置に復帰したときに確実に上糸端が糸保持部材６を通り抜けて、糸保持部材６の後方に垂れ下がった状態で保持されるように十分なストローク量とすることができる。すなわち、案内レール２５の水平部２５ｂは、水平であるが故に、ミシンフレームＭの下方に入り込んで長く延びるように配置することができ、これにより、水平部２５ｂの長さを長くして、フック部材２６のストローク長を長くすることができる。これにより、針棒の選択動作のために針棒ケース２がスライドされても、隣接する上糸同士が絡まることがなく、特に太糸を使用する刺繍などの縫製を綺麗に仕上げることができることとなる。

本実施例において、フック部材２６を往復スライドする駆動機構として、シャフト２０に固定したスプロケット２１を備え、フック部材２６にスプロケット２１の歯と係合する係合孔２６ｂを複数形成した構成としたが、フック部材２６の後端部に樹脂製のフレキシブルなラックを固定し、シャフト２０にラックと噛合するピニオンを備えた構成とするなど、別の形態としてもよい。但し、本実施例の構成であれば、フック部材２６を軽量にできるだけでなく、案内レール２４の上方の案内面に倣って変形し易くできるため、フック部材２６の往復スライドがスムーズに行われることとなる。

また、本実施例で説明した上糸掛け装置１０の動作は一例であり、これに限定されるものでない。例えば、縫針５から先に残る上糸残長を長くするため、糸切りを行う前にフック部材２６を作動し、フック部材２６を中間位置に停止して上糸Ｔを縫針５より後方に引き寄せた状態で糸切りを行うようにしたが、糸切りを行った後にフック部材２６を作動するようにしてもよい。

Ｈ ミシンヘッド
Ｍ ミシンフレーム
１ アーム
２ 針棒ケース
５ 縫針
６ 糸保持部材
１０ 上糸掛け装置
１３ 駆動モータ（駆動装置）
２１ スプロケット（駆動装置）
２４ 案内部材
２５ 案内レール（案内面）
２６ フック部材
２６ａ フック部

Claims (5)

1. 多針ミシンの上糸掛け装置（１０）であって、
   前記多針ミシンは、ミシンフレーム（Ｍ）に固定されたアーム（１）と、前記アーム（１）の前面において横方向にスライド可能に支持され、下端に縫針を備えた複数の針棒を上下動可能に横方向に配列してなる針棒ケース（２）と、前記針棒ケース（２）の下部に設けられた糸保持部材（６）とを備えており、
   前記上糸掛け装置（１０）は、
   縫針（５）から被縫製物へと延びる上糸を引掛けるためのフック部（２６ａ）を先端に有し、該フック部（２６ａ）が前記糸保持部材（６）の後方に位置する待機位置と、上死点位置にある縫針（５）の下方に位置する突出位置との間で、前記糸保持部材（６）の間を通り抜けて往復動作するフック部材（２６）と、
   前記フック部材（２６）を往復駆動する駆動装置（１３，２１）と、
   往復動作する前記フック部材（２６）を案内面（２５）に沿って案内する案内部材（２４）と、
   を備え、
   前記案内部材（２４）の前記案内面（２５）は、後方に延びる水平部（２５ｂ）を有し、前記フック部材（２６）は可撓性を持ち、前記案内面（２５）に沿って変形して案内され得ることを特徴とする、多針ミシンの上糸掛け装置。
2. 前記案内部材（２４）の前記案内面（２５）は、更に、前方に傾斜して延びる傾斜部（２５ａ）を有する、請求項１に記載の多針ミシンの上糸掛け装置。
3. 前記駆動装置（１３，２１）は、駆動源（１３）と、該駆動源（１３）の駆動に応じて往復回転する複数の歯を備えた回転体（２１）とを備え、前記フック部材（２６）には前記回転体（２１）の歯と係合する係合孔（２６ｂ）が該フック部材（２６）のストローク長に対応して複数形成してある、請求項１又は２に記載の多針ミシンの上糸掛け装置。
4. 前記フック部材（２６）は、細長い板状であり、前記案内部材（２４）の前記案内面（２５）は、前記フック部材（２６）の両側面と上面とに対応する３面でなる、請求項１乃至３のいずれかに記載の多針ミシンの上糸掛け装置。
5. 前記案内部材（２４）の前記案内面（２５）の前記水平部（２５ｂ）は、前記ミシンフレーム（Ｍ）の下方に入り込んで延びている、請求項１乃至４のいずれかに記載の多針ミシンの上糸掛け装置。

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