JP3498618B2 - ミシンの針振り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、針棒を揺動させな
がら千鳥縫い，穴かがり縫い等を行ういわゆる本縫いジ
グザグミシン等に適用可能で、上記針棒を揺動させなが
らその針棒を軸方向に摺動させるミシンの針振り装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の針振り装置として、
針棒をその針棒の軸方向に摺動可能に支持する針棒台
と、上記針棒を、上記針棒台と共に鉛直面内で揺動させ
る揺動手段と、一端が、駆動源から供給される駆動力に
よって上記鉛直面と平行な鉛直面内を円運動すると共
に、他端が上記針棒に連動する針棒連竿と、を備えたも
のが考えられている。このように構成された針振り装置
では、針棒は揺動手段の動作により、針棒台と共に鉛直
面内を揺動する。また、針棒は、その針棒台に軸方向に
摺動可能に支持されており、針棒連竿の他端に連動して
いる。このため、針棒連竿の一端が駆動源から供給され
る駆動力によって上記鉛直面と平行な鉛直面内を円運動
をするのに伴って、針棒は、針棒台に支持された位置で
軸方向に摺動する。従って、針棒の先端に装着された縫
い針を上下動させながらその縫い針の針落ち点を上記鉛
直面に沿って左右に移動させ、千鳥縫い，穴かがり縫い
等の縫製を実行することが可能となる。

【０００３】ところが、従来のミシンの針振り装置で
は、針棒と針棒連竿の上記他端とを、針棒抱きを介して
揺動自在に接続している。この場合、針棒連竿の上記一
端を円運動させる駆動源の力と針棒を左右に揺動させる
揺動手段の力とが、両者の位相に応じて強めあったり弱
めあったりする。このため、従来のミシンの針振り装置
では、針振り量を正確に制御することができなかった。

【０００４】そこで、例えば特公平１−４２２３０号公
報に開示されているように、針棒連竿の上記他端と針棒
抱きとをリンクを介して接続することが考えられてい
る。例えば、図６に示す針振り装置９１では、図示しな
い針棒台には針棒９３がその針棒９３の軸方向に摺動可
能に支持され、この針棒９３には、所定の位置に針棒抱
き９５が固定されている。一方、一端９７ａが鉛直面内
の円Ｃに沿って円運動する針棒連竿９７は、他端９７ｂ
がリンク９９を介して針棒抱き９５に接続されている。
なお、針棒連竿９７の他端９７ｂは、図示しないガイド
によって垂直方向にのみ移動可能に案内されている。

【０００５】このように構成された針振り装置９１で
は、上軸１００から針棒連竿９７に加わる力をリンク９
９を介して針棒９３に伝達し、それによって針棒９３を
摺動させている。このため、針棒連竿９７の一端９７ａ
を円運動させる力と針棒９３を左右に揺動させる力とが
直接強めあったり弱めあったりするのを防止して、針振
り量の精度を向上させることができる。例えば、他端９
７ｂが上昇していくときに針棒９３に図示左方向へ力が
伝達されるのを、他端９７ｂを垂直方向に案内したこと
によって抑制し、リンク９９によってその効果をどの揺
動位置に針棒９３が存在するときにも発揮できるように
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな針振り装置９１でも、リンク９９の角度によっては
他端９７ｂを上下動させる力が針棒９３の揺動方向に作
用する可能性がある。また、針振り装置９１では、リン
ク９９を設けたことによって針棒９３の中心軸と他端９
７ｂとの間に従来よりも大きい間隔Ｄが開いてしまう。
このため、他端９７ｂが上下動するときには針棒９３に
その軸回りの力が作用する可能性がある。この場合、針
棒９３がその針棒９３の軸回りに回転することがあり、
縫い針が回転して縫い目の形成が困難になる可能性があ
る。

【０００７】そこで、本発明は、針振り量を正確に制御
すると共に、針棒がその軸回りに回転するのを防止して
縫い目を良好に形成することのできるミシンの針振り装
置を提供することを目的として成された。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、針棒を
その針棒の軸方向に摺動可能に支持する針棒台と、上記
針棒を、上記針棒台と共に鉛直面内で揺動させる揺動手
段と、一端が、駆動源から供給される駆動力によって上
記鉛直面と平行な鉛直面内を円運動すると共に、他端が
上記針棒に連動する針棒連竿と、を備えたミシンの針振
り装置であって、上記針棒の揺動方向に形成された案内
溝を有し、上記針棒と一体に摺動するガイド手段と、上
記針棒連竿の他端に設けられ、上記案内溝に移動自在に
係合することによって、上記針棒連竿の他端を上記案内
溝に沿って移動可能に上記ガイド手段に接続する接続手
段と、上記針棒連竿の他端の上記接続手段を設けた側と
反対側に設けられた角コマと、該角コマと係合すること
によって、上記他端を垂直方向に案内する垂直溝と、を
備えたことを特徴としている。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】このように構成された本発明では、針棒連
竿の一端は、前述のように駆動源から供給される駆動力
によって鉛直面内を円運動し、他端は針棒に連動する
が、その他端は角コマと垂直溝との係合によって垂直方
向に案内される。また、ガイド手段及び接続手段（以
下、両者を合わせて駆動力伝達手段ともいう）は、後述
のように、針棒が針棒連竿の他端に対して上記針棒の揺
動方向に移動するのを許可しつつ、駆動源から針棒連竿
を介して上記針棒連竿の他端に加えられる駆動力を、上
記針棒にその針棒の摺動方向に伝達する。

【００１３】すなわち、本発明の駆動力伝達手段は、針
棒が上記揺動方向には自由に移動できるようにして、上
記他端と針棒とを連動させている。このため、上記針棒
連竿の他端から針棒へは、その針棒を上記揺動方向へ揺
動させる力も、その針棒を軸回りに回転させる力も伝達
されず、上記摺動方向の力のみが伝達される。従って、
本発明のミシンの針振り装置では、針振り量を正確に制
御すると共に、針棒がその軸回りに回転するのを防止し
て縫い目を良好に形成することができる。

【００１４】

【００１５】本発明では、上記駆動力伝達手段を、針棒
の揺動方向に形成された案内溝を有してその針棒と一体
に摺動するガイド手段と、上記針棒連竿の他端に設けら
れ、上記案内溝に移動自在に係合することによって、上
記針棒連竿の他端を上記案内溝に沿って移動可能にガイ
ド手段に接続する接続手段とを用いて構成している。こ
のため、針棒は上記他端に対して、針棒の揺動方向、す
なわち案内溝の形成された方向へは極めて自由に移動す
ることができ、その案内溝と直交する方向、すなわち針
棒の軸方向へは極めて良好に上記他端から駆動力を伝達
される。

【００１６】よって、上記針棒連竿の他端から針棒へ
は、その針棒を上記揺動方向へ揺動させる力やその針棒
を軸回りに回転させる力が伝達され難くなるとと共に、
上記摺動方向の力が良好に伝達されるようになる。従っ
て、本発明では、針振り量を正確に制御すると共に、針
棒がその軸回りに回転するのを良好に防止しつつ針棒を
確実に摺動させ、縫い目を良好に形成することができ
る。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記針棒が上記摺動方向に摺動するのを許可
しつつ、上記針棒がその針棒の軸回りに回転するのを禁
止する第２案内手段を、更に備えたことを特徴としてい
る。本発明では、第２案内手段が、針棒が上記摺動方向
に摺動するのを許可しつつ、その針棒が軸回りに回転す
るのを禁止する。このため、本発明では、請求項１記載
の発明の効果に加えて、針棒がその軸回りに回転するの
を一層良好に防止して、縫い目を一層良好に形成するこ
とができるといった効果が生じる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたミシン
の針振り装置１の構成を表す分解斜視図である。図１に
示すように、この針振り装置１では、図示しないミシン
のアームに揺動自在に設けられた針棒台２には針棒３が
その針棒３の軸方向に摺動可能に支持され、この針棒３
には、所定の位置にガイド手段としての針棒抱き５が固
定されている。

【００２２】一方、一端７ａが鉛直面内の円Ｃに沿って
円運動する針棒連竿７の他端７ｂは、接続手段としての
角コマ９を介して針棒抱き５に接続されている。なお、
針棒抱き５の角コマ９側には、針棒３と直交する方向
（以下左右方向という）に断面矩形に形成された案内溝
５ａが形成され、角コマ９はこの案内溝５ａに左右方向
に移動自在に係合する。また、針棒連竿７の他端７ｂの
角コマ９を設けた側と反対側には角コマ１１が設けら
れ、この角コマ１１が針棒連竿案内１３の垂直溝１３ａ
に係合することによって、他端７ｂは垂直方向にのみ移
動可能に案内されている。すなわち、針棒連竿案内１３
は第１案内手段に相当する。

【００２３】更に、針棒台２の側面には第２案内手段と
しての平板状の針棒案内１５が固定されている。この針
棒案内１５には、針棒３に沿って伸びる長穴１５ａが形
成され、この長穴１５ａには、針棒抱き５の側面から突
出した突起５ｂが係合している。また、針棒台２の下端
には、揺動軸１７を中心にして揺動する揺動手段として
の揺動レバー１９の先端が角コマ２１を介して接続され
ている。

【００２４】このように構成された針振り装置１では、
駆動源としての図示しないミシンモータによって回転駆
動される上軸１００から針棒連竿７に加わる力を、角コ
マ９を介して針棒３に伝達し、それによって針棒３を軸
方向に摺動させることができる。また、図示しない他の
ステッピングモータによって揺動駆動される揺動軸１７
から揺動レバー１９に加わる力を、角コマ２１を介して
針棒台２に伝達し、それによって針棒３を左右に揺動さ
せることができる。そして、この両者の共働により、千
鳥縫い，穴かがり縫い等の縫製を実行することが可能と
なる。

【００２５】また、この針振り装置１では、次のように
して針振り量を正確に制御すると共に、針棒３がその軸
回りに回転するのを防止することができる。前述のよう
に、針棒連竿７の一端７ａは円Ｃに沿って円運動し、他
端７ｂは針棒連竿案内１３の垂直溝１３ａによって垂直
方向に案内される。このとき、角コマ９は、針棒３がそ
の角コマ９に対して左右方向（針棒３の揺動方向）に移
動するのを許可しつつ、上軸１００から針棒連竿７を介
して他端７ｂに加えられる駆動力を、針棒３にその針棒
３の摺動方向にのみ伝達する。

【００２６】すなわち、角コマ９は案内溝５ａに沿って
極めて自由に移動できるので、角コマ９から針棒３へ
は、その針棒３を上記揺動方向へ揺動させる力も、その
針棒３を軸回りに回転させる力も伝達されず、上記摺動
方向の力のみが伝達される。この状況を、図２を用いて
更に詳しく説明する。

【００２７】角コマ９は案内溝５ａに沿って自由に移動
できるので、案内溝５ａと角コマ９との間に作用する力
は案内溝５ａの壁面に垂直な力となる。また、角コマ１
１を介して角コマ９と垂直溝１３ａとの間に作用する力
も、同様に垂直溝１３ａの壁面に垂直な力となる。この
ため、角コマ９に針棒連竿７から図２に示す力Ｆ1 が加
わったとすると、この力Ｆ1 は、水平方向の力Ｆ2 と案
内溝５ａの壁面に垂直な力Ｆ3 とに分解される。このう
ち、力Ｆ2 は角コマ１１を介して針棒連竿案内１３に加
えられる力であるから、針棒３の運動に何等影響を及ぼ
さない。一方、力Ｆ3 は角コマ９から針棒抱き５を介し
て針棒３に伝達される力である。この力Ｆ3 は針棒３の
軸に平行であるから、針棒３には、その針棒３を上記揺
動方向へ揺動させる力も、その針棒３を軸回りに回転さ
せる力も伝達されないのである。

【００２８】従って、針振り装置１では、針振り量を正
確に制御すると共に、針棒３がその軸回りに回転するの
を防止して縫い目を良好に形成することができる。ま
た、他端７ｂに加わった駆動力は、角コマ９と案内溝５
ａとの接触面を介して極めて良好に針棒３へ伝達され
る。従って、針振り装置１では、針棒３を一層確実に摺
動させて、縫い目を一層良好に形成することができる。

【００２９】また、針振り装置１では、針棒抱き５の突
起５ｂが針棒案内１５の長穴１５ａに係合しているの
で、この係合によっても針棒３が軸回りに回転するのを
禁止することができる。このため、針振り装置１では、
針棒３がその軸回りに回転するのを更に一層良好に防止
して、縫い目を極めて良好に形成することができる。

【００３０】なお、本発明は上記実施の形態に何等限定
されるものではなく、本発明の技術範囲に属する限り種
々の形態で実施できる。例えば、上記実施の形態では、
案内溝５ａを有する針棒抱き５と角コマ９とで駆動力伝
達手段を構成しているが、他端７ｂに丸い軸を設けて案
内溝５ａに直接係合させてもよい。続いて、本発明の参
考例について説明する。

【００３１】図３に示すミシンの針振り装置３１は、駆
動力伝達手段に関わる構成のみが針振り装置１と異なっ
ている。そこで、相違点のみを図示すると共にその相違
点を説明する。針棒３には、突起３５ｂを有する点を除
いては前述の針棒抱き９５と同様に構成された針棒抱き
３５が、所定の位置に固定されている。この突起３５ｂ
は、前述の突起５ｂと同様、長穴１５ａに係合して針棒
３の回転を防止するものである。また、針棒連竿７の他
端７ｂには、針振り装置１と同様に角コマ１１が設けら
れ、更に、その他端７ｂは、前述のリンク９９と同様に
構成されたリンク３９を介して針棒抱き３５に接続され
ている。

【００３２】このように構成された針振り装置３１で
も、他端７ｂは針棒連竿案内１３の垂直溝１３ａによっ
て垂直方向に案内され、針棒連竿７を介して他端７ｂに
加えられる駆動力が針棒３にその揺動方向に伝達される
のを抑制することができる。このため、上記駆動力の影
響が針振り量に反映されるのを抑制しつつ上記駆動力を
リンク３９を介して針棒３に伝達し、正確に針振り量を
制御することができる。また、突起３５ｂと長穴１５ａ
とが係合しているので、針棒３がその軸回りに回転する
のを防止して縫い目を良好に形成することもできる。

【００３３】本参考例の針振り装置３１では、リンク３
９の角度によっては他端７ｂに伝達された駆動力が針棒
３の揺動方向に若干作用することがあるので、針振り装
置１に比べると針振り量の安定性に欠ける。次に、針棒
連竿７の他端７ｂを針棒抱きに直結した従来の針振り装
置と共に上記実施の形態，参考例の針振り装置１，３１
を試作し、その性能を比較した。

【００３４】図４は、上記従来の針振り装置（Ａ）と、
針振り装置３１（Ｂ）と、針振り装置１（Ｃ）とをそれ
ぞれ試作し、針棒台２の振り量を０mmまたは４mmに設定
して縫い針先端の振り幅を測定したものである。なお、
上記測定時のミシンの回転数は、それぞれ４０００ｓｐ
ｍとした。また、針振り装置９１では、前述した針棒９
３の回転の影響により、４０００ｓｐｍでは運転不能と
なった。

【００３５】図４に示すように、従来のミシンでは振り
量０mmにおける縫い針先端の振り幅が１．３５２mmであ
ったのに対し、針振り装置３１では０．２６４mm、針振
り装置１では０．１０８mmといずれも針落ち点を安定化
することができ、特に、針振り装置１において著しい効
果が観察された。振り量４mmの場合も同様に、従来のミ
シンでは縫い針先端の振り幅が５．０４mmであったのに
対し、針振り装置３１では４．２０mm、針振り装置１で
は３．８８mmといずれも針振り量を正確に制御すること
ができ、特に、針振り装置１において著しい効果が観察
された。

【００３６】このように、具体的な実験結果によっても
証明されたように、針振り装置１及び３１では、針振り
量を正確に制御すると共に針棒がその軸回りに回転する
のを良好に防止して縫い目を良好に形成することができ
る。そして、針振り装置１では、上記効果が一層良好に
発揮される。また、針振り装置１及び３１では、針棒連
竿案内１３を右または左に変位させることにより、針棒
３を垂直溝１３ａに対してその針棒３の揺動方向に変位
して配設した場合、次のような効果も生じる。

【００３７】剣先５１（図５）は、針棒３の先端に装着
された縫い針が下死点から上昇しつつあるとき、その縫
い針に挿入された糸を捕捉する。ここで、針棒３を前述
のように揺動させると、その揺動角の変化に応じて剣先
５１が縫い針に出会うタイミングが変化し、その時点に
針棒連竿７の一端７ａが配設される円Ｃ上の回転位置が
変化する。このため、針棒連竿７の他端７ｂを針棒抱き
に直結した従来のミシンでは、図５（Ａ）に示すよう
に、剣先５１が縫い針に出会うときの他端７ｂの高さは
次のように変化する。すなわち、図５（Ａ）に点Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 として示すように、縫い針を図示右側へ振る
ほど他端７ｂの高さが高くなる。すると、剣先５１が縫
い針に出会うときの縫い針の高さも同様に変化し、縫い
針に挿入された糸を剣先５１で捕捉できずに縫い目が形
成されない、いわゆる目飛びが発生する可能性もある。
なお、上記出会いにおける縫い針の高さは、高すぎても
低すぎても良好な縫い目が形成されない。

【００３８】これに対して、例えば針振り装置３１に対
して垂直溝１３ａを図示左方向に変位して配設した場
合、図５（Ｂ）に示すように、上記出会いにおける縫い
針の高さが針棒３の揺動角に応じて変化するのを抑制す
ることができる。すなわち、針棒連竿７の他端７ｂは針
棒３の揺動角に関わらず垂直溝１３ａに沿って移動する
ので、図５（Ｂ）に点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 として示すよう
に、上記出会いのタイミングにおける他端７ｂの位置は
針棒３の揺動角が変わってもあまり変化しない。この効
果は、垂直溝１３ａが変位して配設されていない場合で
もある程度生じるが、針棒連竿７の一端７ａが円Ｃ上を
図示時計回りに回転する場合、垂直溝１３ａを図示左方
向に変位させた方が、点Ｐ1 〜Ｐ3 の高さの変化を一層
良好に抑制することができる。

【００３９】更に、針振り装置３１では、縫い針を図示
右側へ振るほどリンク３９が横倒しになる。このため、
針棒抱き３５の高さの上記揺動に応じた変化は、図に点
Ｐ1 ′，Ｐ2 ′，Ｐ3 ′として示すように極めて小さく
なる。針振り装置１ではリンク３９を使用していないた
めこれとは若干原理が異なるが、垂直溝１３ａを適宜変
位させることにより針棒抱き３５の高さの変化を抑制す
ることができる。

【００４０】このことを検証する実験結果を表１に示
す。なお、表１のＡは図５（Ａ）に例示した従来の針振
り装置、Ｂは針振り装置３１において垂直溝１３ａを左
へ２mm変位させたもの、Ｃは針振り装置１において垂直
溝１３ａを変位させなかったもの、Ｄは針振り装置３１
において垂直溝１３ａを変位させなかったもの、をそれ
ぞれ表す。また、この表１には、各々の針振り装置にお
いて縫い針を最も左，中央，または最も右へ振ったとき
に、縫い針が剣先５１に出会うときの、針穴から剣先５
１の上面に至る高さ（単位mm）を表示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】このように、上記実施の形態では、剣先５
１が縫い針に出会うときの縫い針の高さが針棒３の揺動
角に応じて変化するのを抑制して、目飛びのない一層良
好な縫い目を形成することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したミシンの針振り装置を表す
分解斜視図である。

【図２】 その針振り装置の動作原理を表す説明図であ
る。

【図３】 その針振り装置の駆動力伝達手段の変形例を
表す斜視図である。

【図４】 上記各針振り装置の効果を表す実験データで
ある。

【図５】 図３の針振り装置の出会いに関わる効果を表
す説明図である。

【図６】 従来のミシンの針振り装置の構成を表す斜視
図である。

【符号の説明】

１，３１，９１…針振り装置 ２…針棒台
３，９３…針棒 ５，３５，９５…針棒抱き ５ａ…案内溝 ５
ｂ，３５ｂ…突起 ７，９７…針棒連竿 ９，１１，２１…角コマ
１３…針棒連竿案内 １３ａ…垂直溝 １５…針棒案内 １５ａ…長穴
１７…揺動軸 １９…揺動レバー ３９，９９…リンク ５１…剣
先 １００…上軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蒲野 淳 愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー工業株式会社内 (72)発明者 柴田 到 愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−176391（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−1162（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−36742（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭39−2158（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭37−32366（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D05B 1/00 - 97/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針棒をその針棒の軸方向に摺動可能に支
   持する針棒台と、 上記針棒を、上記針棒台と共に鉛直面内で揺動させる揺
   動手段と、 一端が、駆動源から供給される駆動力によって上記鉛直
   面と平行な鉛直面内を円運動すると共に、他端が上記針
   棒に連動する針棒連竿と、 を備えたミシンの針振り装置であって、上記針棒の揺動方向に形成された案内溝を有し、上記針
   棒と一体に摺動するガイド手段と、 上記針棒連竿の他端に設けられ、上記案内溝に移動自在
   に係合することによって、上記針棒連竿の他端を上記案
   内溝に沿って移動可能に上記ガイド手段に接続する接続
   手段と、 上記針棒連竿の他端の上記接続手段を設けた側と反対側
   に設けられた角コマと、 該角コマと係合することによって、上記他端 を垂直方向
   に案内する垂直溝と、 を備えたことを特徴とするミシンの針振り装置。
2. 【請求項２】 上記針棒が上記摺動方向に摺動するのを
   許可しつつ、上記針棒がその針棒の軸回りに回転するの
   を禁止する第２案内手段を、 更に備えたことを特徴とする請求項１記載のミシンの針
   振り装置。