JP2763662B2 - ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はミシンに関し、詳しくは、本縫用ミシンにお
いて下糸用ボビンの自動交換機構を備えて、縫製作業の
能率向上を図る一方、該ミシンを天地逆転して同一のボ
ビン糸自動交換機構を用いた場合に、表側の上糸となる
ボビン糸が自動交換可能で多種多色刺しゅう用のミシン
として好適に使用しえるものである。

従来の技術及び本発明が解決しようとする課題 従来のミシンにおいては、ベンチ下部のロータリーフ
ック内のケースに１個の下糸用ボビンを装填しており、
該ボビンに収蔵する下糸量は上糸に比較してはるかに少
量である。そのため、下糸が欠亡する度にボビンケース
を取り出し、新規のボビンを再充填する一連の作業を必
要とする。

このように、従来、下糸用ボビンの有効な自動交換機
能を有するミシンが提供されていなかったため、一個の
下糸ボビンを使用し切る度に縫製作業が中断され、効率
よく縫製を行うことが出来ない問題があった。

一方、複数の色糸を使用する多刺しゅう用のミシンで
は、従来、ヘッド部に、夫々独立の色糸を負担する針を
備えた複数個の針糸構成を一枠に組込んだ上糸装置を取
り付け、該上糸装置を移動させて所望の色糸の針を正規
位置に位置させる自動上糸交換機能を備えた所謂針棒交
換式多軸ミシンが提供されている。

しかしながら、上記針棒交換式多軸のミシンでは、複
数の上糸装置を設置しておき、各上糸巻きからの色糸を
夫々別系統として上記針に負担させておくために、機構
が複雑かつ大型化する問題があった。即ち、上糸装置に
は上糸の数に対応する数の針、針棒、天秤、糸締器等の
一連の付属品からなる複数の針糸機構が必要とされ、機
構が複雑化するのは勿論、運転速度も通常のミシンに比
べるとはるかに低下することが避けられない。また、上
糸は縫製作業中における摩擦抵抗が大きく作用し、上糸
として可能な糸の種類が限定される欠点があった。即
ち、刺しゅう用の糸としては出来るだけ光沢のある無撚
に近い糸を使用することが装飾効果上好ましいが、無撚
糸は対摩擦強度がないため、装飾性が落ちても撚る糸を
用いなければない。また、金、銀等でコーティングした
剛直な糸の使用も望まれてはいても、摩擦や可撓性に対
する抵抗が大きいため、使用困難である。

本発明は前記した従来の通常の本縫式ミシンにおける
下糸用ボビンの交換の問題および、後記した刺しゅう用
ミシンの多種多色の上糸の交換の問題の両方を、同一の
手段による自動交換機構を用いて解決せんとするもので
ある。

課題を解決するための手段 本発明は、ボビンを収納する複数個のロータリーフッ
クを配置したロータリーフック保持盤を設け、該ロータ
リーフック保持盤を回転移動させて複数のロータリーフ
ックうちの一つの任意のボビンを収納したロータリーフ
ックを選択的に使用できるようにし、ロータリーフック
保持盤の移動によりボビンの交換を自動的に行えるよう
にしたものである。

詳しくは、本発明は、針、針棒、天秤等からなる一連
の針糸機構と、これに対応する下糸側のボビン糸機構を
有する本縫方式のミシンにおいて、 ボビンを収納したボビンケースを着脱自在に取り付け
る複数個のロータリーフックを所定間隔をあけて設けた
ロータリーフック保持盤と、 上記ロータリーフック保持盤をロータリーフック取付
間隔と対応させて間欠的に移動し、取り付けた複数個の
ロータリーフックのうち任意の１つのロータリーフック
を上糸に対応する正規の下糸機能位置に停止位置決めす
る切換機構と、 上記正規の下糸機能位置のロータリーフックと上糸側
の縫製駆動機構とを連結して、上糸の運動と連動して上
記ロータリーフックを回転運動させる下糸側の縫製駆動
機構とを備え、 ロータリーフック保持盤に取り付けた複数個のロータ
リーフックを順次上糸に対応する正規の下糸機能位置に
切換位置決めして、下糸用ボビンを自動的に交換出来る
構成としたミシンを提供するものである。

また、本発明は、ボビンを収納したボビンケースを着
脱自在に取り付ける複数個のロータリーフックを所定間
隔をあけて設けたロータリーフック保持盤を設け、該ロ
ータリーフック保持盤をベンチの上面に設置すると共
に、上記ロータリーフック保持盤をロータリーフック取
付間隔と対応させて間欠的に移動して取り付けた複数個
のロータリーフックのうちの任意の１つのロータリーフ
ックを正規の上糸機能位置に停止位置決めする切換機構
を設ける一方、 ベンチの下面にミシン本体駆動軸により針および針棒
を上下運動する縫製駆動機構を設置すると共に該針およ
び針棒を下糸機能位置に配置し、かつ、上記ミシン本体
駆動軸を上記正規の上糸機能位置に位置させたロータリ
ーフックと連結して上糸となるボビン糸の運動を下糸側
の針の上下運動と連動させるボビン糸側縫製駆動機構と
を備え、 上記ロータリーフック保持盤に取り付ける複数のロー
タリーフックのボビンに夫々異種異色の糸を収蔵し、ロ
ータリーフック保持盤を移動して上糸機能位置のボビン
を選択的に自動交換出来る構成としたことを特徴とする
ミシンを提供するものである。

作用 本発明は、上記したように、本縫方式のミシンにおい
ては、ボビン糸機構側で、複数個のロータリーフックを
予めロータリーフック保持盤に装填しておき、１つのロ
ータリーフックに収蔵したボビンの糸が無くなると、自
動的に新たなロータリーフックに収蔵したボビンの糸と
交換されるため、ボビン糸の自動交換され、ボビン糸交
換の繁雑な手数を省略することが出来る。

また、上記本縫方式のミシンを天地逆転してボビン糸
機構を上糸側に用いることにより、多種多様の上糸を簡
単に自動交換でき、多色刺しゅう用のミシンとして好適
に用いることが出来る。

実施例 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第１図から第９図は本発明の第１実施例を示し、通常
タイプの本縫方式のミシンにおける下糸用ボビンを自動
交換可能としたものである。

図中、１は基台となるベンチ、２はベンチ１の上面に
設ける針糸機構で、針８、針棒83、天秤64、糸締器（図
示せず）等の一連の部品を含んでいる。３はベンチ１の
下面に設けるボビン糸機構である。

上記針糸機構２はベンチ１の上面に設けたアーム４内
に回転自在に支持されたミシン本体駆動軸５をミシン駆
動モータ６により駆動し、上記ミシン本体駆動軸５の先
端に設けたクランク機構７により針棒63を介して針８を
上下運動させている。上記ミシン駆動モータ６には回転
位置検出器65を付設している。該ミシン駆動モータ６で
駆動されるミシン本体駆動軸５にはボビン糸の下糸連動
用の傘歯車９を固定し、該傘歯車９から動力伝達軸10を
介して、ボビン糸機構３のロータリーフック駆動軸11に
固定した傘歯車12に回転を伝達するようにしている。

上記ボビン糸機構３は、夫々ボビン13を収納した複数
のボビンケース14を着脱自在に取り付けるロータリーフ
ック15を複数個設けた円盤からなるロータリーフック保
持盤20を備え、１つのボビン13に収蔵した下糸が無くな
った時にロータリーフック保持盤20を所定角度回転して
別のロータリーフックが正規の下糸機能位置に移動して
自動的に下糸用ボビンの交換が出来るようにした切換機
構と、下糸機構位置のロータリーフック15を上糸側の縫
製駆動機構と連動して回転駆動するボビン糸側の縫製駆
動機構とを備えている。

上記ロータリーフック保持盤20は、その中心から同一
半径の円弧上に60度間隔をあけて軸穴21を穿設してお
り、各軸穴21にロータリーフック軸22をその両端を円盤
両面より突出させた状態で回転自在に嵌合している。円
盤外面に突出したロータリーフック軸22の各先端部に、
ロータリーフック15をビス等で固定して取り付け、第４
図に示すように、該ロータリーフック15内には回転自在
にケースホルダ17を取り付けている。上記したロータリ
ーフック15とケースホルダ17とからなるボビンケース取
付部に対して、ボビン13を回転自在に収納したボビンケ
ース14をケースホルダ17に位置決めして着脱自在に嵌合
するようにしている。よって、ロータリーフック保持盤
20に対して、同一周上で60度間隔をあけて、６個のボビ
ン13を夫々ボビンケース14を介してロータリーフック15
内に収納した状態で予め６組を装填しておくようにして
いる。

一方、ロータリーフック保持盤20の内面より突出した
各ロータリーフック軸22の先端は、第６図に示すよう
に、ボビン側カップリング23を形成している。該ボビン
側カップリング23は、その内面側端面の中央に大きな曲
率からなる円弧状のキー24を突設している。

上記ロータリーフック保持盤20は、その中心軸穴に、
ロータリーフック保持盤回転用の駆動軸25の一端を固定
し、該駆動軸25をベンチ１の下面に附設した支持板26、
27に回転自在に貫通して支持している。上記一方の支持
板26には、ロータリーフック保持盤20の内面側と対向す
る位置に案内溝固定部材30を固定し、該案内溝固定部材
30に穿設した軸穴31に上記円盤回転駆動軸25を回転自在
に貫通させている。案内溝固定部材30のロータリーフッ
ク保持盤側と対向する端面には円環状の案内溝32を断面
コ字状部材を固定して形成しており、該案内溝32が上記
６個のボビン側カップリング23に形成した円弧状のキー
24と摺動自在に係合するようにしている。該案内溝32に
は、第７図に示すように、上端部の中央位置に切欠部33
を設けると共に、該切欠部33と対応して案内溝固定部材
30に取付穴34を形成している。該取付穴34に支持板26、
27により回転自在に支持されたロータリーフック駆動軸
11の先端を回転自在に貫通し、その端面に固定した駆動
側カップリング35を上記切欠33に配置している。該駆動
側カップリング35の端面には円弧状に刻設したキー溝36
を設け、該キー溝36が上記案内溝32と間隙をあけて且つ
曲率的には連続し、一連の円環状溝を構成するように設
定している。この一連の円環状溝に、上記６個のボビン
側カップリング23のキー24が間隔をあけて係合し、キー
溝36と係合しているキー24を備えたボビン側カップリン
グ23とロータリーフック軸22を介して連結されたロータ
リーフック15が丁度下糸機能位置Ｐに位置するように設
定している。一方、ロータリーフック保持盤20が後述す
る間欠回転機構により60度回転すると、６個のボビン側
カップリング23が上記案内溝に沿って移動し、所望のロ
ータリーフック15と連結したボビン側カップリング23の
キー24がキー溝36と係合した時に、停止するようにして
いる。

上記駆動側カップリング35と連結するロータリーフッ
ク駆動軸11は前記したように針糸機構２のミシン本体駆
動軸５と傘歯車９、動力伝達軸10、傘歯車12を介して回
転駆動され、よって、下糸機能位置のボビンを上糸動作
と同期させて回転駆動させるようにしている。

上記ロータリーフック保持盤20を60度間隔で間欠回転
させるため、公知のゼネバ機構を用いて制御し、支持板
27に固定したモータ40で回転駆動している。即ち、上記
ロータリーフック保持盤回転用の駆動軸25にゼネバ機構
のホイール41を固定する一方、上記モータ40により回転
される駆動軸42にホイール41と連係するドライバ43を固
定している。本実施例では上記したように６組のボビン
13を収納したロータリーフック15を取り付ける構成とし
ているため、上記ホイール41には６個の半径方向の溝41
a〜41fを備えた６分割タイプのものを使用している。上
記ドライバ43が一回転すると、ドライバ43に突設したロ
ータ44が溝41a〜41fのいずれかに挿入してホイール41を
60度回転し、上記駆動軸25を介してロータリーフック保
持盤20を60度回転し且つ反力を阻止する。

上記ロータリーフック保持盤20の外側端面には、各ロ
ータリーフック取付位置に、夫々、ボビンケース14を包
含するケースホルダ17の回止めを行う手段を設けてい
る。該回止め手段は下糸機能位置Ｐにあるロータリーフ
ック15が回転される縫製時に、ボビンケース14を包含す
るケースホルダ17の回転を阻止するものである。該回止
め手段は、ロータリーフック保持盤20の各ロータリーフ
ック取付位置と対応する外周面を平面状とし、各平面状
部に夫々回止め用プレート50と取り付けている。各プレ
ート50の平面状部より突出した位置に回止め51を設け、
各回止め51を各ケースホルダ17に設けた凹部18に係合し
ている。

尚、上記実施例では、ロータリーフック保持盤20に６
個のロータリーフック15を取り付ける構成としている
が、この構成の数は特に限定されず、任意の個数とする
ことが出来る。また、取り付けるロータリーフック15の
数と対応した角度で間欠回転駆動させる切換制御装置と
してゼネバ機構を用いているが、他の適宜な制御手段、
例えば、ステッピングモータを用いてロータリーフック
保持盤20を所定角度回転させるようにしても良い。

次に、上記第１実施例の本縫方式のミシンの作用につ
いて説明する。

第１図および第２図に示すように、針８と対応した下
糸機能位置Ｐに、ロータリーフック15A、が位置する
時、ロータリーフック15Aにロータリーフック軸22を介
して連結したボビン側カップリング23が、その円弧状キ
ー24と駆動側カップリング35のキー溝36が係合している
ことにより結合されている。該状態でミシン本体駆動軸
５が回転してクランク機構７により針８が上下運動する
一方、上記ミシン本体駆動軸５の回転は、ミシン側傘歯
車９、動力伝達軸10、及び下糸側傘歯車12を介してロー
タリーフック駆動軸11に伝達され、駆動側カップリング
35が回転する。更に、駆動側カップリング35の回転はボ
ビン側カップリング23、ロータリーフック軸22に伝わ
り、ロータリーフック15Aが回転し通常の本縫機構が成
立する。

上記下糸機能位置のロータリーフック15Aのボビン13
に収蔵された下糸が欠亡した場合、まず、ミシン駆動モ
ータ６をその附属した回転位置検出器65からの検出信号
をうけて一定位置、例えば針８の上死点において停止す
る。次に、ロータリーフック保持盤駆動用のモータ40を
始動させて一回転させる。モータ40が一回転するとゼネ
バ機構を介してロータリーフック保持盤20を60度回転し
てボビン側カップリング23を案内溝32に沿って60度移動
する。ロータリーフック保持盤20が60度回転後に停止す
ると、先に駆動側カップリング35と係合していたボビン
側カップリング23と隣接する位置のボビン側カップリン
グ23のキー24とが駆動側カップリング35のキー溝36と係
合した位置となるから、新規のロータリーフック15のボ
ビン13が下糸機能位置Ｐに対向位置される。この状態で
再びミシン駆動モータ６を始動すれば、ボビン13に収蔵
されたボビン糸を下糸として使用して縫製を施すことが
できる。

上記のように、１個のボビンに収蔵されたボビン糸が
無くなると、モータ40を回転位置検出器65からの検出信
号により自動的に或いはスイッチ操作で一回転づつ駆動
するだけで、自動的に新たな予め充填しておいたボビン
と交換することが出来る。本実施例では６個のボビン13
を予めロータリーフック保持盤20に取り付けているた
め、６個のボビンに収蔵した糸を全て使い切るまで下糸
を自動交換することが出来る。

第10図および第11図は、本発明の第２実施例のミシン
を示し、上記第１実施例と天地を逆として、針糸機構２
を下糸側に用いる一方、複数のボビンを自動交換可能と
したボビン糸機構３を上糸側に配置したもので、該ミシ
ンは多色刺しゅうに好適に使用され得る。尚、上記第１
実施例と同様な部材は同一符号を付して説明を省略す
る。

上記第２実施例のミシンでは、ベンチ１の下面に針糸
機構２′を設け、該針糸機構２′を針糸の構成要素とし
て下方より用いる一方、該ベンチ１の上面にボビン糸機
構３′を設け、該ボビン糸機構３′をボビン糸の構成要
素として上方より付設している。

上記ベンチ１の下方に設ける針糸機構２′は、第１実
施例の針糸機構２と天地異にするのみで同様の構成から
なり、針８を上向きの状態で、ミシン本体駆動軸５の駆
動に応じてクランク機構を介して上下運動を行い、布62
の対して下方より作用する。上記ミシン本体駆動軸５は
傘歯車９、動力伝達軸10、傘歯車12を介してベンチ１の
上方に設置するボビン糸機構３′のロータリーフック駆
動軸11に回転を伝達している。

ベンチ１の上面に設置するボビン糸機構３′は、ほぼ
第１実施例の下糸機構３と同様であるが、ボビン糸機構
３′を上方に配置するため、ゼネバ機構からなるロータ
リーフック保持盤の切換機構および上糸機能位置（縫製
位置）Ｐ′のボビンを下糸側と同期して駆動する機構を
含めた駆動部分をハウジング60で囲繞している。

上記第２実施例のミシンの作動は前記第１実施例と略
同様である。本第２実施例では多色刺しゅう用として用
いるため、各ボビンケース14内に予め装填しておくボビ
ン13には夫々色または種類の異なる刺しゅう糸を収蔵し
ておく。よって、本実施例では６色の刺しゅう糸を各ボ
ビンに収蔵しておき、この６色の糸をボビン13より引き
出すだけで多色装飾用糸として用いることが出来る。こ
のように、上糸（表糸）となるボビン糸はボビン13より
引き出されるだけで大きな引き出し抵抗が作用しないた
め、上糸として無撚糸もしくはこれに近い光沢ある刺し
ゅう糸を用いることも出来る。また、糸の引き出し抵抗
が少ないため、金、銀糸等を上糸として用いることも出
来る。

上記第２実施例に係わる刺しゅう用ミシンを用いた場
合、色糸交換の必要に応じて、スイッチ等を操作してロ
ータリーフック保持盤20に所定の回転角度を与えること
によって、所望の色の糸を担持するボビン13を内蔵した
ロータリーフック15を正規の上糸機能位置（縫製位置）
Ｐ′に位置決め固定し、刺しゅう糸を切換をすることが
出来る。

尚、ロータリーフック保持盤に取り付けるべきロータ
リーフックの個数を増加すると、自動的に代えられる色
糸の種類を簡単に増加させることが出来る。

一方、下糸側となる針糸は裏側にあって布の表面に出
ないように張力を加えることにより、例えば強度のある
専用糸を用いることもできる。

尚、本発明は上記した第１および第２実施例に限定さ
れず、例えば、複数のロータリーフックを一定角度をあ
けて取り付けるロータリーフック保持盤に代えて、一定
距離をあけて並列的に取り付けておく保持盤を設け、該
保持盤を直線的に一定距離移動させて切換を行う構成と
することも出来る。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明に係わるミシ
ンでは、夫々ボビンを収納するロータリーフックを複数
個取り付けることが出来るロータリーフック保持盤を設
置し、該ロータリーフック保持盤を所定距離移動させ
て、順次保持したロータリーフックを縫製機能位置に位
置決め停止する構成としたため、１つのボビンに収蔵さ
れた糸が無くなると、外部信号あるいはスイッチ操作等
によって自動的にロータリーフック保持盤を移動して次
のボビンと交換することが出来る。よって、従来、操作
が煩わしかったボビン糸の交換が極めて簡単となり、能
率の良い縫製作業を行うことが出来る。また、上記複数
のボビンを取り付けて、ボビンを自動的に選択して所望
のボビンを用いて縫製作用を継続することにより、該機
構を上糸側に用いた場合に、多色刺しゅう用のミシンと
して特有の作用効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す正面図、第２図は第
１図の左側面図、第３図は第１実施例の要部分解斜視
図、第４図は第１実施例のボビン取付機構の分解斜視
図、第５図はロータリーフック保持盤にボビン側カップ
リングを取り付けた状態を示す側面図、第６図は第５図
の分解図面、第７図（Ａ）は案内溝固定部材に側面図、
第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）の断面図、第８図（Ａ）は
駆動側カップリングの側面図、第８図（Ｂ）は第８図
（Ａ）の正面図、第９図はゼネバ機構を示す概略図、第
10図は本発明の第２実施例を示す正面図、第11図は第10
図の左側面図である。 １……ベンチ、２、２′……針糸機構、 ３、３′……ボビン糸機構、８……針、 11……ロータリーフック駆動軸、 13……ボビン、14……ボビンケース、 15（15A）……ロータリーフック、 20……ロータリーフック保持盤、 22……ロータリーフック軸、 23……ボビン側カップリング、25……駆動軸、 30……案内溝固定部材、32……案内溝、 35……駆動側カップリング、40……モータ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】針、針棒、天秤等からなる一連の針糸機構
   と、これに対応する下糸側のボビン糸機構を有する本縫
   方式のミシンにおいて、 ボビンを収納したボビンケースを着脱自在に取り付ける
   複数個のロータリーフックを所定間隔をあけて設けたロ
   ータリーフック保持盤と、 上記ロータリーフック保持盤をロータリーフック取付間
   隔と対応させて間欠的に移動し、取り付けた複数個のロ
   ータリーフックのうち任意の１つのロータリーフックを
   上糸に対応する正規の下糸機能位置に停止位置決めする
   切換機構と、 上記正規の下糸機能位置のロータリーフックと上糸側の
   縫製駆動機構とを連結して、上糸の運動と連動して上記
   ロータリーフックを回転運動させる下糸側の縫製駆動機
   構とを備え、 ロータリーフック保持盤に取り付けた複数個のロータリ
   ーフックを順次上糸に対応する正規の下糸機能位置に切
   換位置決めして、下糸用ボビンを自動的に交換出来る構
   成としたミシン。
2. 【請求項２】ボビンを収納したボビンケースを着脱自在
   に取り付ける複数個のロータリーフックを所定間隔をあ
   けて設けたロータリーフック保持盤を設け、該ロータリ
   ーフック保持盤をベンチの上面に設置すると共に、上記
   ロータリーフック保持盤をロータリーフック取付間隔と
   対応させて間欠的に移動して取り付けた複数個のロータ
   リーフックのうちの任意の１つのロータリーフックを正
   規の上糸機能位置に停止位置決めする切換機構を設ける
   一方、 ベンチの下面にミシン本体駆動軸により針および針棒を
   上下運動する縫製駆動機構を設置すると共に該針および
   針棒を下糸機能位置に配置し、かつ、上記ミシン本体駆
   動軸を上記正規の上糸機能位置に位置させたロータリー
   フックと連結して上糸となるボビン糸の運動を下糸側の
   針の上下運動と連動させるボビン糸側縫製駆動機構とを
   備え、 上記ロータリーフック保持盤に取り付ける複数のロータ
   リーフックのボビンに夫々異種異色の糸を収蔵し、ロー
   タリーフック保持盤を移動して上糸機能位置のボビンを
   選択的に自動交換出来る構成としたことを特徴とするミ
   シン。