JP3829472B2

JP3829472B2 - ミシンの縫針保持装置

Info

Publication number: JP3829472B2
Application number: JP13459798A
Authority: JP
Inventors: 伸彦船渡
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2018-04-27
Also published as: JPH11309288A; US6148750A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンの縫針保持装置に関し、特に縫針を取付け位置精度良く針抱きに取付けできるようにした技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用の電子制御式ミシンや工業用ミシンなどの種々のミシンにおいては、ミシンモータで駆動されるミシン主軸を介して針棒が上下駆動され、この針棒の下端部には、縫針保持装置を介して縫針が着脱可能に装着されている。そして、この針棒により上下動する縫針と、この縫針の上下動と調時して駆動される糸輪捕捉用釜との協働で縫目が形成されるようになっている。
【０００３】
前記縫針保持装置は、一般に、針棒の下端部に固定され、取付け操作ネジを螺合させる為の連通穴に雄ネジが形成されるとともに、縫針を針挿入穴を介して保持可能な針抱きと、連通穴に螺合させることで、縫針を針抱きに押圧固定する取付け操作ネジ等で構成され、取付け操作ネジを針抱きの連通穴にねじ込むことにより、針抱きの針挿入穴に保持された縫針の頭部を、この取付け操作ネジの先端部と針抱きとで押圧固定するようになっている。
【０００４】
ところで、実開昭４９−９０３５９号に記載の「ミシンの針止め」においては、針棒の下端部に平面視略楔状の針止め体を支持し、この針止め体に螺合する止めネジをねじ込むことにより、針止め体が針棒に対して相対移動し、針棒と針止め体との間に挿入させた縫針の頭部を、これら針止め体と針棒とで押圧固定するようにしている。
また、実開昭４９−１０５３６１号に記載の「ミシンの針棒」においては、針棒の下端部に、縫針を保持可能な針抱きと表裏判定板とを取付け、針抱きに螺合させた取付け操作ネジをねじ込むことにより、針抱きが針棒に対して相対移動し、針抱きと針棒とで針棒の頭部を押圧固定するようにしている。
【０００５】
更に、実開昭５９−３７９８６号に記載の「ミシンの止め具」においては、針棒の下端部に針抱きを取付けるとともに、その針抱きの内部にスペーサを設け、針抱きに螺合させた締めネジをねじ込むことにより、縫針の頭部を針棒とスペーサとで押圧固定するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の家庭用や工業用の種々のミシンに設けられた縫針保持装置においては、取付け操作ネジを針抱きの連通部に形成した雄ネジにねじ込むことにより、回転しながらねじ込まれる取付け操作ネジの先端部で、針抱きの針挿入穴に保持された縫針の頭部を針抱きに押圧させて固定するようになっているが、縫針を保持する針挿入穴は、縫針の着脱を許容する為に、縫針頭部の外形寸法よりも幾分大きく形成されているので、ねじ込んだ取付け操作ネジの押圧力で縫針を充分に固定する際に、取付け操作ネジの先端部と縫針頭部との摩擦力が大きくなり、縫針はその摩擦力により、取付け操作ネジの回転方向に若干ではあるが回動して傾いた状態で固定されたり、取付け操作ネジの回転に伴って若干ではあるが下方に移動した状態で固定される場合がある。
【０００７】
即ち、縫針が正規の取付け位置に対して傾いたり下降した取付け状態で縫製動作を実行したときには、縫針の目孔が正規の位置からズレることになり、糸輪捕捉用釜の剣先で目孔から延びる上糸の糸輪を捕捉できずに目飛びが発生したり、糸輪捕捉用釜と干渉して縫針が破損するという問題がある。
ところで、実開昭４９−９０３５９号の技術においては、針棒の下端部にクサビ状の加工を施す必要があり、またその加工精度が要求されるので、製作工程が複雑化すること、針止め体が複雑な形状でしかも大型化すること、製作コストが高くなること、更に針止めの構造が複雑化すること、などの問題がある。
【０００８】
また、実開昭４９−１０５３６１号の技術においては、針棒の下端部を針抱きに挿通させ、しかも取付け操作ネジをねじ込むことで針抱きを針棒に対して相対移動させる構造になっているので、針抱きが大型化し且つその構造が複雑になること、製作コストが高くなること、などの問題がある。
更に、特開昭５９−３７９８６号の技術においては、針棒の下端部にスペーサを回動可能に段付きネジで取付けるので取付け作業が複雑化すること、針棒の下端部に縫針やスペーサを支持する加工を施す加工工程を必要とすること、針止具の構造が複雑になること、などの問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、構造が簡単で且つ小型化が図れ、しかも縫針を正規の取付け位置に簡単に且つ確実に取付けでき、更に、取付け操作ビスの締め付け操作により必要以上の圧力が縫針に作用することを防止できるミシンに用いる縫針保持装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のミシンの縫針保持装置は、上下動可能な針棒の下端部に装着され縫針の上端部を挿入可能な上下方向の針挿入穴を有する針抱きと、前記針抱きに前記針挿入穴と連通するように水平に設けられ所定長さの雌ネジ部が形成された連通穴に螺合する雄ネジ部を有し縫針を着脱可能に取付ける取付け操作ビスとを備えたものにおいて、前記連通穴に挿入される接触子であって、前記連通穴の内径と略等しい外径に形成され、且つ前記針挿入穴側の一端部に前記縫針の上端部の外面に当接可能な円錐面又は前記縫針の上端部の外面に当接可能な部分球面に形成されたピン状の接触子を有し、
前記接触子が前記連通穴に挿入された状態で、前記取付け操作ビスのねじ込みによりその取付け操作ビスの先端部によって前記接触子の他端部が前記針挿入穴側に押圧されて、前記円錐面又は部分球面が前記縫針の上端部の外面を押圧して前記針抱きに固定するように構成され、前記縫針の上端部の外面と前記接触子の前記円錐面又は部分球面とが接触する接点を通る接線と、前記接触子の進行方向を対称軸とした前記接線の対称線とがなす角度が所定角度以上であるように構成されたものである。
【００１１】
連通穴に挿入されたピン状の接触子は、連通穴の内径と略等しい外径に形成され、且つ前記針挿入穴側の一端部に前記縫針の上端部の外面に当接可能な円錐面又は前記縫針の上端部の外面に当接可能な部分球面に形成されており、縫針の上端部を針抱きの針挿入穴に取り付けて固定する際に、前記取付け操作ビスをねじ込んで、その先端部により接触子の他端部を押圧していくと、前記円錐面又は部分球面が縫針の上端部の外面を押圧して針抱きに固定する。
そして、前記縫針と前記接触子の前記円錐面又は部分球面とが接触する接点を通る接線と、前記接触子の進行方向を対称軸とした前記接線の対称線とがなす角度が所定角度以上であるように構成されたものである。そのため、取付け操作ビスの締め付け操作により、必要以上の圧力が縫針に作用するのを防止することができる。
【００１２】
【００１３】
請求項２のミシンの縫針保持装置は、請求項１の発明において、前記取付け操作ビスの先端部には、雄ネジ部外径よりも小さい外径のストレート部が設けられ、前記ストレート部と前記接触子の他端部とに外嵌されるコイルバネを有し、前記取付け操作ビスのねじ込み方向に回転する際には前記ストレート部と前記コイルバネが空転し、且つ前記取付け操作ビスの緩み方向に回転する際には前記ストレート部と前記コイルバネと前記接触子とが一体的に回転するように構成されたものである。
前記縫針を取り付けて固定する際に、前記取付け操作ビスをねじ込み方向に回転させると、前記取付け操作ビスの先端側のストレート部と前記コイルバネが空転する。他方、縫針を取り外す際に、前記取付け操作ビスを緩み方向に回転させると、前記ストレート部と前記コイルバネと前記接触子とが一体的に回転し、接触子も前記取付け操作ビスと一体的に移動する。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、刺繍枠駆動機構を備え、種々の刺繍模様の縫製が可能な電子制御式ミシンに本発明を適用した場合のものである。電子制御式ミシンＭは、図１に示すように、ミシンベッド部１と、このベッド部１の右端部から立設された脚柱部２と、この脚柱部２の上端からベッド部１に対向状に左方に延びるアーム部３などで構成されている。
【００２１】
ベッド部１には、送り歯を上下動させる送り歯上下動機構（図示略）及び前後動させる送り歯前後動機構（図示略）、下糸ボビンを収容し縫針７と協働する糸輪捕捉用釜（例えば、水平糸輪捕捉用釜）等が設けられている。
アーム部３には、下端部に縫針保持装置１０を装着した針棒４を上下動させる針棒上下動機構（図示略）、針棒４を布送り方向と値する方向に揺動させる針棒揺動機構（図示略）、天秤５を針棒４の上下動に調時させて上下動させる天秤上下動機構（図示略）等が設けられている。
【００２２】
一方、前記ベッド部１の左端側部分には、通称フリーアームと称されるフリーベッド部（図示略）が設けられ、このフリーベッド部に刺繍枠駆動機構６が着脱可能に装着されている。即ち、刺繍枠駆動機構６の内部には、図示外の刺繍枠をＹ方向（前後方向）へ駆動するＹ方向駆動機構と、このＹ方向駆動機構をＸ方向（左右方向）へ駆動するＸ方向駆動機構が組込まれている。
次に、前記針棒４に装着される縫針保持装置１０について説明する。
【００２３】
図２〜図６に示すように、縫針保持装置１０は、針棒４の下端部に装着される針抱き１１と、ピン状の接触子１４と、取付け操作ビス１５などで構成されている。
針抱き１１は、針棒４の下端部に装着され且つ縫針７を保持する針保持部１２と、この針保持部１２の下端部から右方に突出した連通部１３とが一体的に形成されている。針保持部１２の略上半部には、針棒４の下端部を嵌入させて取付ける針棒取付け用穴１２ａが上下方向向きに形成されるとともに、針抱き１１を針棒４に固定する固定ビス１８の為のビス穴１２ｂが形成されている。
【００２４】
前記接触子１４は高炭素綱、超硬材、セラミック等の何れかで構成され、取付け操作ビス１５はネジ加工可能な一般綱で、つまり接触子１４よりも軟らかい材質で構成されている。即ち、接触子１４は取付け操作ビス１５よりも高い硬度を有し、縫針７に圧接されても、従来に比べて変形しにくくなっている。従って、接触子１４の縫針７に接触する先端部の変形を防止する一方、操作する部分が硬い為に折損するということが発生していたが、操作する部分を従来と同様に軟らかい素材で構成することにより防止できる。
【００２５】
前記針棒取付け用穴１２ａに対して下方に連通する針挿入穴１２ｃが形成され、この針挿入穴１２ｃは、図４、図５に示すように、縫針７の頭部と同様の形状であり、円を部分的に切欠いた形状に形成されいている。
ところで、前記連通部１３には、針挿入穴１２ｃに連通するように水平方向向きの円筒状の連通穴１３ａが形成され、この連通穴１３ａには図５に示すように、所定長さに亙って雌ネジ部が形成されている。
【００２６】
即ち、針抱き１１の針棒取付け用穴１２ａに針棒４の下端部を嵌入させ、固定ビス１８をビス穴１２ｂにねじ込むことにより、針抱き１１が針棒４の下端部に装着される。そして、連通穴１３ａに、この連通穴１３ａの内径と略等しい外径を有するピン状の接触子１４が嵌められている。この接触子１４の先端部、つまり図５における左端部は、円錐状に形成され、その円錐面は縫針７の方へ尖った円錐面であり、縫針７を効率良く固定できるようになっている。
ところで、前記取付け操作ビス１５は、操作部材（ツマミ）１６と、前記連通穴１３ａの雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が設けられた規定部材１７とが一体的に形成されたものであり、規定部材１７の先端側部分にはストレート部１７ａが形成され、このストレート部１７ａの先端部には接触子１４の外端面と面接触する面が形成されている。
【００２７】
ここで、針抱き１１の下側には、上糸（図示略）をガイドする針金状の糸ガイド２０が取付けられている。
次に、縫針７を針抱き１１に固定するときの作用について説明する。
縫針７の頭部（上端部）を針挿入穴１２ｃに挿入させておき、接触子１４をその円錐状先端部を縫針７に当接するように連通穴１３ａに挿入し、次に取付け操作ビス１５を連通穴１３ａの雌ネジ部に螺合させながらねじ込むことにより、接触子１４の位置は縫針７の頭部と取付け操作ビス１５とに夫々当接して位置決めされながら押し込まれる。
【００２８】
その結果、縫針７は取付け操作ビス１５で押し込まれる接触子１４を介して針保持部１２に押圧状に固定される。即ち、操作部材１６の時計回り方向への回転操作で取付け操作ビス１５をねじ込んで、縫針７を押圧状に固定する際に、接触子１４と取付け操作ビス１５とは別体であり、接触子１４は回転することなく、連通穴１３ａを介して縫針７を押圧する方向に移動するだけなので、縫針７を傾斜させたり下方に移動させることなく、正規の取付け位置に簡単に且つ確実に、しかも強力に取付けできる。
【００２９】
このように、針保持部１２の針挿入穴１２ｃに縫針７の頭部を装着する一方、連通穴１３ａに接触子１４を挿入し、更に取付け操作ビス１５を回転操作して接触子１４を押し込んで、縫針７を押圧状に固定する際に、接触子１４と取付け操作ビス１５とは別体であることから、接触子１４は回転することなく、連通穴１３ａを介して縫針７を押圧方向に移動するので、縫針７を傾斜させたり下方に移動させることなく正規の取付け位置に簡単に且つ確実に取付けることができる。また、連通穴１３ａに接触子１４と取付け操作ビス１５とを設けるだけなので、縫針保持装置１０を簡単な構造にできる。
【００３０】
また、取付け操作ビス１５は操作部材１６と規定部材１７とを一体化したものなので、部品点数を減らすことができるとともに、組付け作業を簡単化することができる。更に、接触子１４と取付け操作ビス１５の規定部材１７とは、面と面とで接するように構成されたので、操作部材１６の操作による押圧力を規定部材１７を介して接触子１４に伝達する伝達性能を向上できる。また、接触子１４と規定部材１７の押圧に対する耐久性を高めることができる。
【００３１】
ここで、従来では、前述した実施の形態の接触子１４と取付け操作ビス１５に相当する部材とが同質で且つ軟質の部材で構成されていたため、回転操作の特性（硬いと折れることの防止）を優先して構成され、縫針７に接触する部分が縫針７に押圧されることにより変形され、その接触する先端部がその変形によって縫針７と交差して引っ掛かり、締め付け操作に際して縫針７を一層回転させ易いため、縫針７の取付け位置を所定の位置からずらすこととなっていたが、前述した実施の形態においては、接触子１４と取付け操作ビス１５とが全く別体として構成されるので、接触子１４を圧接されても変形しにくい硬材で構成し、取付け操作ビス１５は回転操作の特性上を考慮して軟材で構成することができ、縫針７による変形による縫針７の取付け位置を所定の位置からずらすことが一層確実に防止されている。
【００３２】
接触子１４と取付け操作ビス１５とを材質の硬度自体を異なる物を用いて構成したが、素材を同一にする一方、熱処理により接触子１４の硬度を取付け操作ビス１５よりも高めるようにしても良い。尚、回転操作による押圧の変形を防止するには、従来の取付け操作ビスの先端部を硬化処理するか、若しくは、先端部に硬質部材を溶接又は溶着するようにしてもよい。
ところで、前述した実施の形態においては、接触子１４の先端部の円錐状の斜面は、直線状の斜面をなす曲面であるが、図７に示すように、接触子１４Ａの先端部は円弧状の斜面を有する曲面つまり部分球面であっても良い。
【００３３】
また、前述した実施形態においては、接触子１４と取付け操作ビス１５とが全くの別体であるが、別体であるのは、取付け操作ビス１５にて縫針７を締め付ける（即ち、接触子１４が縫針７に接近する）際に、接触子１４が取付け操作ビス１５の回転に必ずしも取付け操作ビス１５と一体的に回転しないものということであって、取付け操作ビス１５を緩める（即ち、接触子１４が縫針７から離間する）際には一体的に回転しても良い。尚、接触子１４の先端部は、図５に示す円錐状であっても、図７に示す球面であっても、要するに、これら接触子１４，１４Ａと縫針７との接線Ｓ１と、接触子１４の進行方向Ｄを対称軸とした前記接線Ｓ１の対称線Ｓ２とが成す角度αは５０°以上が望ましい。
【００３４】
この角度αが５０°未満のときには、取付け操作ビス１５の締め付け操作により、必要以上の圧力が縫針７に作用し、針挿入穴１２ｃの壁面を損傷する恐れがあるからである。具体的には、図８に示すように、取付け操作ビス１５が時計回り方向（右回転）に回転されて縫針７を締め付け、逆に左回転されて縫針７を緩める構成であれば、右巻きのコイルバネ１９の一方を無負荷状態よりやや広げて接触子１４Ｂの後端部に装着し、接触子１４Ｂ及びコイルバネ１９の両者間は一体的に回転する構成とする。このコイルバネ１９の他方は、同様にやや広げて取付け操作ビス１５Ａのストレート部１７ａに接触するように挿通させる。
【００３５】
そして、取付け操作ビス１５が右回転されるとコイルバネ１９はストレート部１７ａとの間で滑り（空回り）が発生し、接触子１４Ｂ及びコイルバネ１９は取付け操作ビス１５の回転によって必ずしも取付け操作ビス１５と一体的に回転せず、押圧されて縫針７に接近する。一方、取付け操作ビス１５が左回転されるとコイルバネ１９はストレート部１７ａとの間の摩擦でその半径が狭まり、ストレート部１７ａを挟み込むようになり、接触子１４Ｂ及びコイルバネ１９は取付け操作ビス１５と共に回転及び水平方向に移動可能になり、取付け操作ビス１５によって引かれて縫針７から離間する。
【００３６】
このように構成することにより、緩め操作に応じて接触子１４Ｂが取付け操作ビス１５と共に退避するので、針交換時に接触子１４Ｂの先端部が針挿入穴１２ｃに突出し過ぎて縫針７が所定の深さまで挿入できないことの原因となることが防止される。
また、前述した実施の形態においては、接触子１４は先端部を円錐状に形成したストレートピンであったが、図９に示すように、接触子１４Ｃは球形状のものであっても良く、その場合、ストレート部１７ａの先端部（左端部）には、この球形状の接触子１４Ｃに係合可能な切欠き１７ｂを形成すれば良い。
【００３７】
ここで、前記実施形態の変更形態として、前記連通穴１３ａの雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を形成した操作部材１６と、ピン状の規定部材１７とを別体に構成し、操作部材１６をねじ込むことにより、これら規定部材１７と接触子１４とを介して縫針７を押圧固定するようにしてもよい。また、接触子１４を矩形状断面の軸で構成するようにしてもよい。更に、本発明は前記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、前記実施形態の各部の形状や機構に種々の変更を加えることもあり得る。更に、家庭用や工業用の各種のミシン及びミシンの縫い場保持装置に本発明を適用し得ることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、縫針の上端部を針抱きの針挿入穴に取り付けて押圧状に固定する際に、取付け操作ビスをねじ込むことにより、取付け操作ビスで接触子を回転させることなくその先端部により接触子の他端部を押圧し、接触子の一端部の円錐面又は部分球面を縫針の上端部の外面に押圧させて縫針を針抱きに押圧固定する構造であるので、縫針を傾斜させたり下方に移動させたりすることなく正規の取付け位置に簡単に且つ確実に取付けることができる。針抱きに形成した連通穴に接触子を挿入し、その連通穴に取付け操作ビスを螺合する構造であるため、簡単な構造の縫針保持装置となる。さらに、縫針と接触子の円錐面又は部分球面とが接触する接点を通る接線と、接触子の進行方向を対称軸とした前記接線の対称線とがなす角度が所定角度以上であるため、前記取付け操作ビスの締め付け操作により、必要以上の圧力が縫針に作用するのを防止することができる。
【００３９】
【００４０】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加え、前記縫針を取り付けて固定する際に、前記取付け操作ビスをねじ込み方向に回転させると、前記取付け操作ビスの先端側のストレート部と前記コイルバネが空転し、縫針を取り外す際に、前記取付け操作ビスを緩み方向に回転させると、前記ストレート部と前記コイルバネと前記接触子とが一体的に回転し、接触子も前記取付け操作ビスと一体的に移動するように構成したため、縫針を取り外した状態で、接触子を取り付け時に挿入される縫針と干渉しない位置に確実に退避させておくことができる。
【００４１】
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子制御式ミシンの正面図である。
【図２】縫針保持装置の正面図である。
【図３】縫針保持装置の側面図である。
【図４】縫針保持装置の底面図である。
【図５】図２のＥ−Ｅ線横断平面図である。
【図６】図２のＦ−Ｆ線縦断側面図である。
【図７】変更形態に係る図５の部分平面図である。
【図８】変更形態に係る図５相当図である。
【図９】変更形態に係る図５の部分平面図である。
【符号の説明】
Ｍ電子制御式ミシン
４針棒
７縫針
１０縫針保持装置
１１針抱き
１２針保持部
１２ｃ針挿入穴
１３連通部
１３ａ連通穴
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ接触子
１５、１５Ａ取付け操作ビス
１６操作部材
１７規定部材

Claims

上下動可能な針棒の下端部に装着され縫針の上端部を挿入可能な上下方向の針挿入穴を有する針抱きと、前記針抱きに前記針挿入穴と連通するように水平に設けられ所定長さの雌ネジ部が形成された連通穴に螺合する雄ネジ部を有し縫針を着脱可能に取付ける取付け操作ビスとを備えたミシンの縫針保持装置において、
前記連通穴に挿入される接触子であって、前記連通穴の内径と略等しい外径に形成され、且つ前記針挿入穴側の一端部に前記縫針の上端部の外面に当接可能な円錐面又は前記縫針の上端部の外面に当接可能な部分球面に形成されたピン状の接触子を有し、
前記接触子が前記連通穴に挿入された状態で、前記取付け操作ビスのねじ込みによりその取付け操作ビスの先端部によって前記接触子の他端部が前記針挿入穴側に押圧されて、前記円錐面又は部分球面が前記縫針の上端部の外面を押圧して前記針抱きに固定するように構成され、
前記縫針の上端部の外面と前記接触子の前記円錐面又は部分球面とが接触する接点を通る接線と、前記接触子の進行方向を対称軸とした前記接線の対称線とがなす角度が所定角度以上であるように構成されたことを特徴とするミシンの縫針保持装置。
前記取付け操作ビスの先端部には、雄ネジ部外径よりも小さい外径のストレート部が設けられ、
前記ストレート部と前記接触子の他端部とに外嵌されるコイルバネを有し、
前記取付け操作ビスのねじ込み方向に回転する際には前記ストレート部と前記コイルバネが空転し、且つ前記取付け操作ビスの緩み方向に回転する際には前記ストレート部と前記コイルバネと接触子とが一体的に回転するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの縫針保持装置。