JP2022098528A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】筒状の被縫製物に二重環縫いを行う場合に簡単な構成でルーパを駆動できるミシンを提供する。【解決手段】ミシンは下軸１６、ルーパ軸２４、揺動機構３０を備える。下軸１６は左右方向に延び、回転可能に設ける。ルーパ軸２４は前後方向に延び、軸心を中心に揺動可能に設ける。ルーパ軸２４後端部はルーパ２１～２３を装着する。揺動機構３０は下軸１６とルーパ軸２４とに連結する。揺動機構３０は偏心輪３１、連桿部３２、腕部３３、連結部５０を備える。偏心輪３１は下軸１６に固定して設ける。偏心輪３１は軸心が下軸１６の軸心に対して偏心する。連桿部３２前端部は偏心輪３１と回動可能に嵌合する。腕部３３は連桿部３２の前後方向の中間にある揺動部３２Ｃを前後方向に揺動可能に支持する。連結部５０は２つのボールジョイントからなり、連桿部３２後端部とルーパ軸２４前部とを連結する。【選択図】図３

Description

本発明は、二重環縫いを行うミシンに関する。

筒状の被縫製物に二重環縫いを行うミシンが公知である。特許文献１に記載の二重環縫腕ミシンはミシンフレーム、主軸、針棒、及びルーパを備える。ミシンフレームは基台、第一腕部及び第二腕部を備える。第一腕部は基台から立設する支柱部から水平方向に延設する。第一腕部には、主軸の回転で駆動する針棒駆動機構が設けてある。針棒は縫針を装着可能であり、針棒駆動機構により上下運動する。第二腕部は基台から第一腕部と直交する方向に延設し、先端部が第一腕部に下方から対向する。第二腕部には、主軸の回転で駆動するルーパ駆動機構が設けてある。ルーパはルーパ駆動機構により駆動して、縫針に挿通する針糸の捕捉運動を行う。二重環縫腕ミシンは針棒に装着した縫針とルーパの協働で縫製を行う。

特開平４－２４０８４号公報

筒状の被縫製物に二重環縫いを行う場合、第二腕部が細い方が作業者にとって被縫製物を取り回し易い。故に、ルーパ駆動機構はより簡単な構成であることが望ましい。

本発明の目的は、筒状の被縫製物に二重環縫いを行う場合に簡単な構成でルーパを駆動できるミシンを提供することである。

請求項１のミシンは、主軸と、前記主軸の回転駆動で上下動し、上糸を挿通した縫針を装着可能な針棒と、下糸を挿通し、前記針棒の上下動と同期して揺動するルーパとを備え、前記縫針と前記ルーパの協働で二重環縫いを行うミシンであって、上下方向と交差する所定方向に延びて、その軸心が前記所定方向と平行であり、前記主軸の回転駆動で回転可能な下軸と、前記上下方向及び前記所定方向に直交する直交方向に延びて、その軸心が前直交方向と平行であり、前記ルーパを揺動する揺動軸と、径方向において前記下軸の中心から偏心する位置で、前記下軸に固定する偏心輪と、一端部を前記偏心輪と回転可能に嵌合し、前記直交方向に沿って延び、一端部と他端部の間に中間部を有する連桿部と、前記中間部を前記所定方向と平行に延びる軸線を中心に揺動可能に支持する腕部と、両端部で一対のボールジョイントを有し、前記一対のボールジョイントの一方が前記連桿部の他端部と、前記一対のボールジョイントの他方が前記揺動軸と夫々連結する連結部とを備えることを特徴とする。従来、筒状の被縫製物に二重環縫いを行うミシンでは、下軸に設ける偏心輪の回転を直交方向の移動に変換し、更に直交方向の移動を連結部の上下方向に沿った移動に変換することで、揺動軸を揺動する。つまり、従来機構は摺動箇所が多く、機構としても複雑であった。そのため、これら機構を収容する下腕部に大きなスペースが必要となり、小型化を阻害したり、ミシンのデザインの自由度を損ねたりしていた。本態様のミシンは、腕部が偏心輪の回転に伴い揺動することで、偏心輪の回転を直交方向の移動に変換することなく連結部が上下方向に沿って移動する。故に、ミシンは簡単な構成でルーパを駆動でき、小型化の実現やミシンのデザインの自由度を上げることができる。

請求項２のミシンにおいて、前記連桿部の他端部は、前記下軸の回転に伴い、前記所定方向から視て楕円軌道で周回する。前記ミシンにおいて、連桿部の他端部は偏心輪と腕部により、下軸の回転に伴い、所定方向から視て楕円軌道で周回する。故に、ミシンは簡単な構成でルーパを駆動できる。

請求項３のミシンは、一針分の二重環縫いにおいて、前記ルーパが上方に移動する前記縫針に対して進出して前記縫針と出合う第一出合期間と、前記ルーパが下方に移動する前記縫針に対して退避して前記縫針と出合う第二出合期間とが生じ、前記連結部の両端部を結ぶ方向と前記上下方向とがなす角度は、前記主軸の回転角位相に対して周期的に変動し、前記なす角度は、前記第一出合期間の方が前記第二出合期間より大きい。二重環縫いを行うミシンは、第一出合期間においてルーパが縫針に挿通した上糸を捕捉し、第二出合期間において縫針がルーパに挿通した下糸とルーパが補足した上糸に囲まれた三角空間に向けて突入することで縫目を形成する。前記ミシンにおいて、連結部の両端部を結ぶ方向と上下方向とがなす角度は、第一出合期間の方が第二出合期間より大きい。故に、ルーパは第一出合期間の方が第二出合期間より速く揺動する。故に、ミシンは縫目を正しく形成し易い。

ミシン１の斜視図。 下腕部５の部分拡大図。 ルーパ機構２０の斜視図。 揺動機構３０の斜視図。 揺動機構３０の分解斜視図。 揺動機構３０の左側面図。 連結部５０の背面図。 二重環縫いを説明する図。 傾斜角度と上軸角度の関係を示す図表。

図面を参照し、本発明の一実施形態のミシン１を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。ミシン１は筒状の被縫製物に対して二重環縫いを実行できる。

図１、図２を参照し、ミシン１の構造を説明する。図１の如く、ミシン１は基台２、脚柱部３、上腕部４、下腕部５、斜柱部１３を備える。基台２は第一基台６と第二基台７とを有する。第一基台６は左右方向に延びる。第二基台７は第一基台６右端から後方に延びる。脚柱部３は第二基台７後端から上方に延びる。上腕部４は脚柱部３上端から左方に延びる。上腕部４左端部は頭部８を備える。頭部８は上腕部４から下方に突出し、後述の針板９に上方から対向する。

下腕部５は第一基台６左端から後方に延びる。下腕部５上面は前後方向に並ぶ二つの開口を有する。下腕部５上端は水平方向に延びる板１２、針板９を設ける。板１２は下腕部５上面における前側の開口５Ａ（図２参照）を閉塞する。針板９は下腕部５上面における後側の開口を閉塞する。針板９は略中央に三つの針穴、送り歯穴を有する。

斜柱部１３は基台２右前端から後上方に傾斜して延びる。斜柱部１３後上端の左端部は上腕部４右端部と接続する。斜柱部１３上端部は下糸案内１４を備える。下糸案内１４は斜柱部１３の傾斜に沿って前後方向に延びる管状であり、内側を下糸６７（図８参照）が挿通できる。

斜柱部１３は内部に上軸プーリ、下軸プーリ、ベルトを備える。上軸プーリは斜柱部１３上部に設け、上軸１５と連結する。上軸１５は左右方向に延び、斜柱部１３と上腕部４の内部に設ける。下軸プーリは斜柱部１３下部に設け、下軸１６と連結する。下軸１６は左右方向に延び、斜柱部１３、第一基台６、下腕部５の内部に設ける。ベルトは上軸プーリ、下軸プーリに架け渡して設ける。上軸プーリはミシン１を駆動する主モータの動力で回転する。上軸１５と下軸１６は主モータの駆動に伴い同期して回転する。

頭部８は針棒１１を上下動可能に支持する。針棒１１下端部は頭部８から下方に突出する。針棒１１は上下動機構を介して上軸１５に連結する。針棒１１は上軸１５の回転に伴い上下動する。針棒１１は下端に３つの縫針１０を装着する。縫針１０は針棒１１と共に上下動する。縫針１０は針板９の針穴を通過できる。縫針１０の可動範囲上端は上死点であり、下端は下死点である。縫針１０は目孔１０Ａ（図８参照）に挿通した上糸６６（図８参照）を保持する。上糸６６は糸駒から糸調子１７、上糸天秤１８、糸案内１９を経由して縫針１０へと至る。

図２の如く、下腕部５は内部にルーパ機構２０を備える。又、図示しないが下腕部５内部は送り機構も備える。ルーパ機構２０は下軸１６と連結する。ルーパ機構２０は後端に３つのルーパ２１～２３を装着する（図３参照）。ルーパ２１～２３は針板９下方に設ける。ルーパ２１～２３はルーパ孔２１Ｃ～２３Ｃ（図３参照）に挿通した下糸６７を保持する。下糸６７は糸駒から下糸案内１４を挿通し、第一基台６、下腕部５の内部に設ける下糸案内機構を経由してルーパ２１～２３へと至る。ルーパ２１～２３は下軸１６の回転に伴い、縫針１０に挿通する上糸６６を捕捉して、下糸６７と絡める。

送り機構は送り歯を備える。送り歯は針板９下方に設ける。送り歯は図示しない前後偏心輪及び上下偏心輪を介して前記下軸１６と接続されており、前記下軸１６の回転により前後方向に移動し、同時に上下方向に移動する。該時、送り歯は針板９の送り歯穴にて出没する。送り歯は送り歯穴から上方に出た状態で前後方向に移動することで、被縫製物を送る。

図３～図７を参照し、ルーパ機構２０の構造を説明する。図３の如く、ルーパ機構２０は前後動機構４０、揺動機構３０、ルーパ軸２４を備える。揺動機構３０は前後動機構４０左側に設ける。前後動機構４０、揺動機構３０の後端は下軸１６と夫々連結する。前後動機構４０、揺動機構３０の前端はルーパ軸２４と夫々連結する。ルーパ軸２４は前後方向に延びる棒状を呈する。

ルーパ軸２４は二つの軸受け部２４Ａ、２４Ｂを挿通する。軸受け部２４Ａは前後方向に延びる円筒状を呈し、孔２４Ｃ、２４Ｄを有する。孔２４Ｃは軸受け部２４Ａを前後方向に貫通する。孔２４Ｄは軸受け部２４Ａ表面から軸受け部２４Ａの軸心に向けて垂直に延びる。軸受け部２４Ａはルーパ軸２４後端部に設ける。ルーパ軸２４後端部が孔２４Ｃを挿通した状態で止めピン２４Ｅ（図２参照）を孔２４Ｄに挿通することで、軸受け部２４Ａはルーパ軸２４を回動可能に嵌合する。

軸受け部２４Ｂは前後方向に延びる略円筒状を呈する。軸受け部２４Ｂは前後方向に貫通する貫通孔と、該貫通孔よりも右方に軸受け部２４Ｂの軸心に対して垂直な方向に貫通するねじ孔を有する。軸受け部２４Ｂは軸受け部２４Ａ前端から所定の間隔をあけて軸受け部２４Ａよりも後方に設ける。ルーパ軸２４が軸受け部２４Ｂの貫通孔を挿通した状態でねじ２４Ｆ（図２参照）をねじ孔に螺合することで、軸受け部２４Ｂはルーパ軸２４を回動可能に嵌合する。

ルーパ軸２４後端部はルーパホルダ２１Ａ～２３Ａを前後方向に並べて装着する。ルーパホルダ２１Ａ～２３Ａ上端部はルーパ２１～２３を装着する。ルーパホルダ２２Ａはルーパホルダ２１Ａ後側に装着し、ルーパホルダ２３Ａはルーパホルダ２２Ａ後側に装着する。

ルーパホルダ２１Ａ～２３Ａの構成は同様である。以下、ルーパホルダ２１Ａのみ説明し、ルーパホルダ２２Ａ、２３Ａの説明を省略する。ルーパホルダ２１Ａは左右方向に延び、右端部から屈曲して上方に延びる。ルーパホルダ２１Ａは孔２１Ｄ、Ｅ、溝２１Ｆを有する。孔２１Ｄはルーパホルダ２１Ａの左右方向略中央部に設け、前後方向に貫通する。溝２１Ｆはルーパホルダ２１Ａ左端部から孔２１Ｄに向けて右方に延びる。孔２１Ｅはルーパホルダ２１Ａ左端部に設け、前後方向に対して垂直な方向に延び、ルーパホルダ２１Ａを貫通する。孔２１Ｅは内壁にねじ溝を形成する。非図示のねじが孔２１Ｅに螺合して、ルーパホルダ２１Ａはルーパ軸２４後端部に固定する。

ルーパ２１～２３の構成は同様である。以下、ルーパ２１のみ説明し、ルーパ２２、２３の説明を省略する。ルーパ２１下端部はルーパホルダ２１Ａ上端部に装着する。ルーパ２１は上下方向に延び、上端部から屈曲して左方に延びる。ルーパ２１は左端部にルーパ孔２１Ｃを設ける。

前後動機構４０は公知の構成である。前後動機構４０は偏心輪４１、軸４５、案内部４７等を備える。偏心輪４１は下軸１６に設ける。偏心輪４１は円板状を呈し、軸心が下軸１６の軸心に対して偏心する。偏心輪４１は外側に角コマ４２を固定して設ける。角コマ４２は略直方体形を呈する。角コマ４２は外側に枠４３を設ける。枠４３は上下方向に延びる側面視略Ｕ字状を呈し、角コマ４２の前端と後端の夫々に当接し、角コマ４２を上下方向に案内する。

枠４３後端部は固定部４４を備える。固定部４４は前後方向に延び、後端部から屈曲して左方に延びる。固定部４４は孔４４Ａ、溝４４Ｂを有する。溝４４Ｂは固定部４４左端から右方に延びる。孔４４Ａは溝４４Ｂ右側に設け、固定部４４を前後方向に貫通する。固定部４４は更に固定部４４を上下方向に貫通する非図示の孔を有する。該孔は内壁にねじ溝を形成する。軸４５は前後方向に延びる棒状を呈し、前端部を孔４４Ａに挿通して設ける。ねじ４６が該孔に螺合して、固定部４４は軸４５前端部を固定する。軸４５後端部は接続部４５Ａを備える。接続部４５Ａは軸４５から左方に延びる板状を呈する。接続部４５Ａ左端部は二又形状を呈し、ルーパ軸２４と接続する。接続部４５Ａ後端部は軸受け部２４Ｂ後端部と当接する。

案内部４７は底面視略Ｌ字状を呈する。案内部４７左後端部は右方に凹んだ穴４７Ｃを有する。案内部４７上後端部は前後方向に並んだ二つの孔を有する。該二つの孔の内前側の孔は前後方向において穴４７Ｃの位置に対応する。前側の孔は内壁にねじ溝を形成する。止めねじ４７Ｂが前側の孔に螺合し、穴４７Ｃに挿入する段付き軸３６を固定する。ねじ４７Ａは二つの孔の内前側の孔を挿通し、案内部４７を下腕部５に固定する。案内部４７は前後方向に貫通する貫通孔を更に有する。該貫通孔は前後方向に並んだ二つの孔よりも右側に設ける。軸４５は該貫通孔を挿通する。案内部４７は軸４５を前後方向に案内する。下軸１６の回転に伴い、軸４５と接続するルーパ軸２４は前後方向に往復運動する。

図３～図６を参照し、揺動機構３０を説明する。揺動機構３０は偏心輪３１、連桿部３２、腕部３３、軸３４、軸受け部３５、段付き軸３６、連結部５０等を備える。偏心輪３１は下軸１６に固定して設ける。偏心輪３１は左右方向においてルーパ軸２４よりも左方に設ける。偏心輪３１は円板状を呈し、軸心が下軸１６の軸心に対して偏心する。

連桿部３２は嵌合部３２Ａ、第一腕部３２Ｂ、揺動部３２Ｃ、第二腕部３２Ｄ、接続部３２Ｅを備える。嵌合部３２Ａは左右方向に延びる円柱状を呈し、中心に左右方向に貫通する孔３２Ｆを有する。孔３２Ｆは側面視円形の断面形状を呈し、径の大きさが偏心輪３１の径の大きさと略等しい。嵌合部３２Ａは偏心輪３１を孔３２Ｆに挿入して嵌合する。第一腕部３２Ｂは嵌合部３２Ａ後端部に設け、嵌合部３２Ａ後端から後上方に傾斜して延びる。

揺動部３２Ｃは第一腕部３２Ｂ後端部に設ける。揺動部３２Ｃは左右方向に貫通する孔３２Ｇを有する。第二腕部３２Ｄは揺動部３２Ｃ後端部に設ける。第二腕部３２Ｄは揺動部３２Ｃ後端から後方に延び、屈曲して右後方に延び、更に屈曲して後方に延びる。接続部３２Ｅは第二腕部３２Ｄ後端部に設ける。接続部３２Ｅは左右方向に貫通する孔３２Ｈを有する。孔３２Ｈは内壁にねじ溝を形成する。

腕部３３は円柱部３３Ｄ、突出部３３Ｅ、３３Ｆを備える。円柱部３３Ｄは軸心が左右方向に延びる円柱状を呈し、左右方向に貫通する孔３３Ｃを有する。突出部３３Ｅは円柱部３３Ｄ左端部から上方に突出する板状を呈する。突出部３３Ｅ上端部は左右方向に貫通する孔３３Ａを有する。突出部３３Ｆは円柱部３３Ｄ右端部から上方に突出する板状を呈する。突出部３３Ｆ上端部は左右方向に貫通する孔３３Ｂを有する。孔３３Ａと孔３３Ｂとは上下方向及び前後方向に対応した位置にある。孔３３Ａ、３３Ｂ、連桿部３２の孔３２Ｇは径の大きさが互いに等しい。

軸受け部３５は腕部３３右側に設ける。軸受け部３５は円柱部３５Ａ、突出部３５Ｂ、３５Ｃを備える。円柱部３５Ａは軸心が左右方向に延びる円柱状を呈し、左右方向に貫通する孔３５Ｄを有する。段付き軸３６は孔３５Ｄを挿通する。突出部３５Ｂ、３５Ｃは円柱部３５Ａ前端から前方に延びる。突出部３５Ｂは突出部３５Ｂを上下方向に貫通し、内壁にねじ溝を形成した孔３５Ｅを有する。突出部３５Ｃは突出部３５Ｃを上下方向に貫通し、内壁にねじ溝を形成した非図示の孔を有する。突出部３５Ｂの孔３５Ｅ、突出部３５Ｃの孔は上下方向に並んで設ける。

段付き軸３６は縮径軸３６Ａと拡径軸３６Ｂを備える。縮径軸３６Ａ、拡径軸３６Ｂは棒状を呈する。縮径軸３６Ａの径の大きさは拡径軸３６Ｂの径の大きさよりも小さく、孔３３Ｃ、３５Ｄの径の大きさと略等しい。縮径軸３６Ａは孔３３Ｃ、３５Ｄを左方から順に挿通し、穴４７Ｃに挿入する。段付き軸３６は止めねじ４７Ｂにより案内部４７に固定する。腕部３３左端が拡径軸３６Ｂ右端と当接し、腕部３３右端が軸受け部３５左端と当接した状態で、ねじ３７（図４参照）が突出部３５Ｂの孔３５Ｅと突出部３５Ｃの孔に螺合する。拡径軸３６Ｂと軸受け部３５は腕部３３の左右方向の移動を規制する。腕部３３は段付き軸３６を中心に回転可能である。

腕部３３は突出部３３Ｅ、３３Ｆが揺動部３２Ｃを間とし、且つ孔３２Ｇ、３３Ａ、３３Ｂが上下方向及び前後方向に互いに対応する位置に設ける。軸３４は左右方向に延び、径の大きさが３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂと略等しい棒状を呈する。軸３４は孔３２Ｇ、３３Ａ、３３Ｂに挿通して設ける。軸３４は非図示の止めピンにより腕部３３に固定する。故に揺動部３２Ｃは段付き軸３６を中心に前後方向に揺動可能である。下軸１６が左側面視で時計回りに回転すると、偏心輪３１が回転し、揺動部３２Ｃが前後方向に揺動する。偏心輪３１の回転と揺動部３２Ｃの揺動との組合わせにより、接続部３２Ｅは左側面視で上下方向を長軸とした楕円軌道で周回する（図６参照）。

図７を参照し、連結部５０を説明する。連結部５０は２つのボールジョイントからなり、連桿部３２とルーパ軸２４とを連結する。連結部５０はハウジング部５１、ボールスタッド５２、５３を備える。ハウジング部５１はソケット部５１Ａ、５１Ｂ、接続部５１Ｅを有する。接続部５１Ｅは上端部にソケット部５１Ａ、下端部にソケット部５１Ｂを接続する。

ソケット部５１Ａは左右方向に貫通する孔５１Ｃを有する。孔５１Ｃの径の大きさはソケット部５１Ａ左端から左右方向における中央部に向かうにつれて拡大し、中央部から右端に向かうにつれて縮小する。ソケット部５１Ａは孔５１Ｃ内部に後述するボール部５２Ｂを収容する。ソケット部５１Ｂは左右方向に貫通する孔５１Ｄを有する。孔５１Ｃと同様に孔５１Ｄの径の大きさはソケット部５１Ｂ左端から左右方向における中央部に向かうにつれて拡大し、中央部から右端に向かうにつれて縮小する。ソケット部５１Ｂは孔５１Ｄ内部に後述するボール部５３Ｃを収容する。

ボールスタッド５２は軸部５２Ａ、ボール部５２Ｂ、拡径部５２Ｃを備える。軸部５２Ａは左右方向に延びる棒状を呈し、右端部にねじ溝を形成する。軸部５２Ａ右端部は接続部３２Ｅの孔３２Ｈに螺合して設ける。ボール部５２Ｂは軸部５２Ａ左端部に設ける。ボール部５２Ｂは軸部５２Ａよりも径の大きい略球形状である。拡径部５２Ｃはボール部５２Ｂ左端部に設ける。拡径部５２Ｃは軸部５２Ａよりも径の大きい略円板状を呈する。ソケット部５１Ａはボール部５２Ｂを摺動可能に支持する。故に連桿部３２は連結部５０に対して回転可能である。

ボールスタッド５３は軸受け部５３Ａ、軸部５３Ｂ、ボール部５３Ｃを備える。軸受け部５３Ａは溝５３Ｅ、孔５３Ｆ、５３Ｇを有する。孔５３Ｆは軸受け部５３Ａ左部に設け、前後方向に貫通する。溝５３Ｅは軸受け部５３Ａ右端部から孔５３Ｆにむけて左方に延びる。孔５３Ｇは孔５３Ｆ右方に設ける。孔５３Ｇは前後方向に直交する方向に延び、軸受け部５３Ａを貫通する。孔５３Ｇは内壁にねじ溝を形成する。ルーパ軸２４は軸受け部２４Ａ、２４Ｂの間で孔５３Ｆを挿通する。ねじ５４（図３参照）が孔５３Ｇに螺合して、軸受け部５３Ａはルーパ軸２４に固定する。該時、軸受け部５３Ａ前端は軸受け部２４Ａ後端と当接し、軸受け部５３Ａ後端は接続部４５Ａ前端と当接する軸受け部２４Ａ、５３Ａは接続部４５Ａのルーパ軸２４に対する前後方向の移動を規制する。

軸部５３Ｂは軸受け部５３Ａ左端部に設ける。軸部５３Ｂは左右方向に延びる棒状を呈する。ボール部５３Ｃは軸部５３Ｂ左端部に設ける。ボール部５３Ｃは軸部５３Ｂよりも径の大きい略球形状である。ソケット部５１Ｂはボール部５３Ｃを摺動可能に支持する。故にルーパ軸２４は連結部５０に対して回転可能である。

下軸１６の回転に伴い、連桿部３２の接続部３２Ｅは左側面視から視て楕円軌道で周回する。該時、連桿部３２と連結するハウジング部５１が上下方向に対して傾斜し、ソケット部５１Ｂは正面視で視て楕円軌道で周回する（図６参照）。以下、ソケット部５１Ａ上端部とソケット部５１Ｂ下端部とを結んだ線と上下方向とがなす角度を傾斜角度θという。ソケット部５１Ｂの楕円軌道の周回に伴い、ハウジング部５１と連結するルーパ軸２４は軸心を中心に左右方向に揺動する。前後動機構４０による前後方向の往復運動と揺動機構３０による左右方向の揺動の組合わせにより、ルーパ２１～２３は縫針１０に挿通する上糸６６を捕捉して、下糸６７と絡める。

図８、図９を参照し、ミシン１における二重環縫いの縫目形成動作を説明する。縫目形成動作時において、ルーパ２１～２３は同様の動きをするので、以下説明では、ルーパ２１のみ説明し、ルーパ２２、２３の説明を省略する。縫目形成動作時、主モータの駆動に伴い上軸１５が回転し、針棒１１に装着した縫針１０は上下動する。下軸１６が上軸１５の回転と同期して回転し、ルーパ機構２０によりルーパ２１が駆動する。以下、上軸１５の回転角度を上軸角度という。上軸角度は縫針１０が上死点に在る時に０°、下死点に在る時に１８０°である。

図８の如く、縫針１０が下死点に在る時、ルーパ２１は縫針１０に対して右後方に在る。上軸１５と下軸１６が回転すると、縫針１０は下死点から上昇し、ルーパ２１は前後動機構４０により後方に移動し、且つ揺動機構３０により左方に揺動して縫針１０に対して進出する。上軸角度が約２３０°である時、左方に揺動するルーパ２１は縫針１０後方を通過し、目孔１０Ａ近傍でループ状となる上糸６６を捕捉する。以下、ルーパ２１が上昇する縫針１０に対して進出して出合う期間を第一出合期間という。上軸１５と下軸１６が更に回転し、ルーパ２１は可動範囲左端に至る迄左方に揺動し、その後、前後動機構４０により前方に移動し、且つ揺動機構３０により右方に揺動して縫針１０に対して退避する。縫針１０は上死点（０°）に至る迄上昇し、その後下降する。

上軸角度が約８０°である時、ルーパ２１左端部は縫針１０に対して左前方に在る。ルーパ２１が捕捉した上糸６６とルーパ２１を経由してルーパ孔２１Ｃを挿通する下糸６７とはルーパ２１後方に三角空間を形成する。上軸角度が約１００°である時、縫針１０は該三角空間に突入する。以下、退避するルーパ２１が下降する縫針１０に近接して出合う期間を第二出合期間という。第二出合期間の後、ルーパ２１は後方に移動しながら可動範囲右端に至る迄右方に揺動する。ルーパ２１は縫針１０に対して右後方となる。縫針１０は下死点に至る迄下降する。上軸１５が一回転する度に、ミシン１は縫針１０とルーパ２１の協働で一針分の縫製を完了する。ミシン１は上記動作を繰返すことで被縫製物に複数の縫目を形成する。

図９の如く、一針分の縫製において傾斜角度θは上軸角度に対して周期的に変動する。第一出合期間における傾斜角度θの大きさは第二出合期間における傾斜角度θに対して大きい。即ち、ルーパ２１は傾斜角度θが大きい第一出合期間では揺動機構３０により左方に素早く移動し、傾斜角度θが小さい第二出合期間では揺動機構３０により右方にゆっくり移動する。第一出合期間と第二出合期間との傾斜角度θの違いは第一腕部３２Ｂと第二腕部３２Ｄとの前後方向の長さの比の関係に起因する。

以上の如く、縫針１０とルーパ２１の協働で二重環縫いを実行するミシン１は下軸１６、ルーパ軸２４、揺動機構３０を備える。下軸１６は左右方向に延び、主モータの駆動に伴う上軸１５の回転と同期して回転する。ルーパ軸２４は前後方向に延び、軸心を中心に揺動可能に設ける。ルーパ軸２４後端部はルーパ２１～２３を装着する。揺動機構３０は下軸１６とルーパ軸２４とに連結する。揺動機構３０は偏心輪３１、連桿部３２、腕部３３、連結部５０を備える。偏心輪３１は下軸１６に固定して設ける。偏心輪３１は円板状を呈し、軸心が下軸１６の軸心に対して偏心する。連桿部３２は前端から順に嵌合部３２Ａ、第一腕部３２Ｂ、揺動部３２Ｃ、第二腕部３２Ｄ、接続部３２Ｅからなる。嵌合部３２Ａは偏心輪３１を嵌合する。腕部３３は揺動部３２Ｃを前後方向に揺動可能に支持する。連結部５０は２つのボールジョイントからなり、ハウジング部５１、ボールスタッド５２、５３を備える。ハウジング部５１はソケット部５１Ａ、５１Ｂ、接続部５１Ｅを有する。接続部５１Ｅは上端部にソケット部５１Ａ、下端部にソケット部５１Ｂを接続する。ソケット部５１Ａはボールスタッド５２左端部を回転可能に支持する。ソケット部５１Ｂはボールスタッド５３左端部を回転可能に支持する。ボールスタッド５２右端部は連桿部３２の接続部３２Ｅに固定して設ける。ボールスタッド５３右端部はルーパ軸２４前部に固定して設ける。

従来、筒状の被縫製物に二重環縫いを行うミシンにおいて、揺動機構は下軸１６に設ける偏心輪の回転を直交方向である前後方向の往復運動に変換し、更に前後方向の往復運動を連結部の上下方向に沿った往復移動に変換することで、ルーパ軸２４を揺動する。つまり、従来機構は摺動箇所が多く、機構としても複雑であった。そのため、これら機構を収容する下腕部に大きなスペースが必要となり、小型化を阻害したり、ミシンのデザインの自由度を損ねたりしていた。本態様のミシン１は、偏心輪３１の回転に伴い腕部３３が揺動部３２Ｃを揺動する。偏心輪３１による回転と腕部３３による揺動部３２Ｃの揺動の組合わせにより、連結部５０のソケット部５１Ａは上下方向に沿った移動をする。ミシン１では偏心輪３１の回転を前後方向の往復運動に変換することなく連結部５０は上下方向に沿って移動する。故にミシン１は簡単な構成でルーパ２１～２３を駆動でき、小型化の実現やミシンのデザインの自由度を上げることが出来る。

下軸１６が回転すると、偏心輪３１が回転し、揺動部３２Ｃが前後方向に揺動する。偏心輪３１の回転と揺動部３２Ｃの揺動との組合わせにより、接続部３２Ｅは左側面視で上下方向を長軸とした楕円軌道で周回する。接続部３２Ｅの楕円軌道の周回が連結部５０によりルーパ軸２４の軸心を中心とした揺動に変換し、ルーパ２１～２３は揺動する。故にミシン１は簡単な構成でルーパ２１～２３を駆動できる。

ミシン１は一針分の二重環縫いにおいて、ルーパ２１が上昇する縫針１０に対して進出して出合う第一出合期間と、退避するルーパ２１が下降する縫針１０に近接して出合う第二出合期間とが生じる。一針分の縫製において傾斜角度θは上軸角度に対して周期的に変動する。第一出合期間における傾斜角度θは第二出合期間における傾斜角度θに対して大きい。二重環縫いを行うミシンは、第一出合期間においてルーパ２１が縫針１０に挿通した上糸６６を捕捉し、第二出合期間において縫針１０がルーパ２１に挿通した下糸６７とルーパ２１が補足した上糸６６とに囲まれた三角空間に向けて突入することで縫目を形成する。ミシン１において、第一出合期間における傾斜角度θは第二出合期間における傾斜角度θに対して大きいので、ルーパ２１は第一出合期間の方が第二出合期間より速く揺動する。故にミシン１は目飛びが生じ難く、縫目を正しく形成し易い。

上記実施形態において、上軸１５は本発明の主軸の一例である。左右方向は本発明の所定方向の一例である。前後方向は本発明の直交方向の一例である。ルーパ軸２４は本発明の揺動軸の一例である。揺動部３２Ｃは本発明の中間部の一例である。

本発明は上記実施形態の他に種々の変更ができる。ミシン１は鳩目穴かがり縫目を形成する鳩目穴かがりミシン、ロックミシン、飾り縫いミシン等、各種ミシンに適用できる。

ミシン１の装置の構成、数は適宜変更してよい。ミシン１は下軸１６を回転する為の主モータと異なるモータを備えてもよい。この場合、上軸１５と下軸１６とが同期して回転する為に該モータがステッピングモータである等、回転量を制御できる構成があることが望ましい。ミシン１は送り機構を備えなくてもよい。この場合、ミシン１と別体の布送り装置等でミシン１による縫製に合わせて被縫製物を送ることが望ましい。

ルーパ機構２０は前後動機構４０を備えなくてもよい。この場合、ミシン１は縫針１０とルーパ２１～２３との協働で二重環縫いを実行する為に針棒１１が前後動する構成を備えることが望ましい。前後動機構４０の構成は適宜変更してもよい。例えば、前後動機構４０はモータ、ソレノイドの動力でルーパ軸２４を前後方向に往復運動する構成でもよい。ルーパ軸２４が装着するルーパの数は適宜変更してもよい。該時、針棒１１に装着する縫針１０の数はルーパ軸２４が装着するルーパの数に合わせて変更することが望ましい。

本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態も包含するものである。

１ ミシン
１０ 縫針
１１ 針棒
１５ 上軸
１６ 下軸
２０ ルーパ機構
２１～２３ ルーパ
２４ ルーパ軸
３０ 揺動機構
３１ 偏心輪
３２ 連桿部
３３ 腕部
４０ 前後動機構
５０ 連結部

Claims (3)

1. 主軸と、前記主軸の回転駆動で上下動し、上糸を挿通した縫針を装着可能な針棒と、下糸を挿通し、前記針棒の上下動と同期して揺動するルーパとを備え、前記縫針と前記ルーパの協働で二重環縫いを行うミシンであって、
   上下方向と交差する所定方向に延びて、その軸心が前記所定方向と平行であり、前記主軸の回転駆動で回転可能な下軸と、
   前記上下方向及び前記所定方向に直交する直交方向に延びて、その軸心が前直交方向と平行であり、前記ルーパを揺動する揺動軸と、
   径方向において前記下軸の中心から偏心する位置で、前記下軸に固定する偏心輪と、
   一端部を前記偏心輪と回動可能に嵌合し、前記直交方向に沿って延び、一端部と他端部の間に中間部を有する連桿部と、
   前記中間部を前記所定方向と平行に延びる軸線を中心に揺動可能に支持する腕部と、
   両端部で一対のボールジョイントを有し、前記一対のボールジョイントの一方が前記連桿部の他端部と、前記一対のボールジョイントの他方が前記揺動軸と夫々連結する連結部と
   を備えることを特徴とするミシン。
2. 前記連桿部の他端部は、前記下軸の回転に伴い、前記所定方向から視て楕円軌道で周回することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 一針分の二重環縫いにおいて、前記ルーパが上方に移動する前記縫針に対して進出して前記縫針と出合う第一出合期間と、前記ルーパが下方に移動する前記縫針に対して退避して前記縫針と出合う第二出合期間とが生じ、
   前記連結部の両端部を結ぶ方向と前記上下方向とがなす角度は、前記主軸の回転角位相に対して周期的に変動し、
   前記なす角度は、前記第一出合期間の方が前記第二出合期間より大きいこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。

Images