JP3836393B2 - ボタン付けミシン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボタン付けミシンに関するもので、さらに詳しくは、ボタンの各方向への移動を行うボタン保持装置を備えたボタン付けミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボタン付けミシンは、ボタン付けを専用に行うミシンである。従来からボタン付けミシンは、ボタンの供給を受ける供給位置におけるボタン高さ，針下にボタンを設置する際の高さ，縫いつけを行う高さ，根巻きを行う場合の場合の高さ等種々の高さ設定を行う必要があり、ボタンを上下方向について位置決め可能にボタン保持を行うボタン保持装置が装備されていた。
また、ボタン保持装置は供給されるボタンをその移動動作に耐え得るようにボタン保持を行う機構が不可欠であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のボタン付けミシンは、その基端部において水平方向を回動軸とする支点を有し、先端部においてボタン保持を行うアーム状部材の回動によってボタンの上下方向の位置決めを行っていた。かかる構造の場合、回動によりアーム先端に位置するボタン保持部は上下方向の変位を得ることが可能ではあるが、これに伴う水平成分にも変位を生じるため、ボタンがミシン針の真下から位置ズレを生じるうという不都合があった。
【０００４】
また、従来のボタン付けミシンは、その基端部において垂直方向を回動軸とする支点を有し、先端部においてボタン保持を行う二本のアーム状部材の回動によって、双方の先端部の間隔を狭めることによりボタンを挟み込むことでボタン保持を行っていた。かかる場合、二本のアームが平行状態でボタンを挟めば、当該ボタンの一の直径の両端部の位置で保持することになり、ボタン保持が良好に行われることになる。しかし、外径の異なる種々のボタンに対する保持を行う場合には、直径の両端部で保持できるとは限らず、その結果、ボタンが傾いたり、安定した保持状態を維持できなくなるという不都合が生じていた。
【０００５】
さらに、従来のボタン付けミシンでは、根巻きを行うボタンの縫いつけを行う場合には、ボタンを予め根巻き高さ分だけ布地よりも高位置に保持した状態で行っていた。この場合、ミシン針を下降させて一方のボタン穴に挿入して布地まで糸を通し、さらに、ミシン針を上昇させて戻してから他方のボタン穴位置に水平移動して位置決めし、そして、ミシン針を下降させて他方のボタン穴に挿入して糸を通す、という工程が繰り返され、一方の穴から他方の穴に移行するまでに三工程が必要となり、縫い付け作業の遅延の原因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記不都合を解消し、ボタンの上下動における位置ズレの抑制を可能とするボタン付けミシンの提供をその目的とする。
また、本発明は、種々のサイズのボタンに対して良好なボタン保持を可能とするボタン付けミシンを提供することをさらなる目的とする。
さらに、本発明は、根巻きのボタンの縫い付けを迅速に行うことを可能とするボタン付けミシンを提供することを、さらなる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、例えば一例として、上下動を行うミシン針に対して上下，左右，前後方向に移動自在にボタン保持を行うボタン保持装置を備えるボタン付けミシンであって、ボタン保持装置は、ベース体（１０）と、その基端部（Ａ）をベース体に回動自在且つ前後方向に往復移動自在に支持されると共にその先端部（Ｄ）にボタン保持部を備える第一のリンク体（２０）と、その一端部（Ｃ）を回動自在にベース体に支持されると共に他端部を第一のリンク体の中間部（Ｂ）に回動自在に連結した第二のリンク体（１５）とを備え、第一のリンク体の基端部（Ａ）から第二のリンク体との連結部（Ｂ）までの距離よりも、第一のリンク体と第二のリンク体との連結部（Ｂ）からボタン保持部までの距離を長く設定して疑似スコット−ラッセル機構を構成する、という構成を採っている。
【０００８】
ここで、上下方向とはミシン針が往復移動を行う方向をいい、左右方向とは上下方向に垂直な平面に沿った任意の一方向をいい、前後方向とは上下方向に垂直な平面に沿っており且つ左右方向と直交する方向をいうものとし、以下の説明についても同様とする。
【０００９】
スコット−ラッセル機構とは、基準となる直線上を滑動する滑り対偶にその基端部が回動自在に支持された第一のリンク体と、基準となる直線上の任意の位置において一端部を支点として回動を行うと共に他端部が第一のリンク体のちょうど中間に回動自在に連結された第二のリンク体とを有し、第二のリンク体が第一のリンク体のちょうど半分の長さに設定されている。そして、この第一のリンク体を回動させると、滑り対偶の滑り量と、第一のリンク体の先端部の基準となる直線方向成分の移動量とが常に一致することとなり、その結果、第一のリンク体の先端部を常に基準となる直線に対して垂直に移動させることが可能となる、という特徴を備えている。
【００１０】
請求項１記載の発明の構成では、第一のリンク体の基端部から第二のリンク体との連結部までの距離と、第一のリンク体と第二のリンク体との連結部からボタン保持部までの距離と、第二のリンク体の両端の回動部の距離とを全て一致させれば理想的なスコット−ラッセル機構が構成され、ボタン保持部を前後方向についての位置ズレを発生させることなく上下動させることが可能となるが、かかる場合、本来ミシン針を配置すべき位置に、第二のリンク体とベース体との連結部が配置されることになるため、ミシン針の配置が困難となる。そこで、第一のリンク体の基端部から第二のリンク体との連結部までの距離と、第一のリンク体と第二のリンク体との連結部からボタン保持部までの距離と、第二のリンク体の両端の回動部の距離とを均一化せず、第一のリンク体の基端部から第二のリンク体との連結部までの距離よりも第一のリンク体と第二のリンク体との連結部からボタン保持部までの距離を長く設定することで、ボタン保持部の上方から第二のリンク体とベース体との連結部がずれる配置とし、ミシン針の配置スペースを確保している。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、相互の接近動作によりボタン保持を行うと共に平行に配設された二本のボタン保持アームを互いに接離自在に移動可能とするガイド手段と、各ボタン保持アームの長手方向に沿って往復移動可能な移動体と、各ボタン保持アームごとに，当該各ボタン保持アームを移動体に連結する長さが等しい二本のリンクと、を備えたボタン保持部開閉機構を有し、各ボタン保持アームごとに対応する二本のリンクを互いに平行に配設する、という構成を採っている。
【００１２】
上記構成では、請求項１記載の発明と同様の動作が行われると共に、ガイド手段により互いに平行移動可能に支持されている二本のボタン保持アームを互いに接近させてボタン保持を行う。ボタン保持部開閉機構は、各ボタン保持アームごとに，長さが等しく平行に配設された二本のリンクにより移動体に連結している。
二本のリンクは同一の長さであると共に、その両端部がそれぞれ移動体及びボタン保持アームに回転自在に連結されていることから、二本のリンクの両端連結点の距離を常時一定に維持する。従って、二本のリンクの回動により、移動体に対するボタン保持アームの二つのリンク支点の距離変化を均一に維持することができる。ここで、ボタン保持アームは、ガイド手段により他方のボタン保持アームに対して接離する方向についてのみ移動可能に支持されているので、移動体の移動により、各ボタン保持アームに対してその接離方向の移動力を入力することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、ボタン保持部をミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、ボタン保持部をミシン針に対して左右方向に移動させる左右方向移動機構と、ボタン保持部の上下移動に追従しつつ左右方向移動機構による左右方向への移動力をボタン保持部に伝達可能な左右移動伝達手段を有する、という構成を採っている。
【００１４】
上記構成では、請求項１又は２記載の発明と同様の動作が行われると共に、ボタン保持部が上下移動機構によりその上下位置が変化した状態であっても、左右方向移動機構は左右移動伝達手段を介して上下方向の位置変化に追従しつつボタン保持部に対して左右方向への移動力の伝達を行う。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、ボタン保持部をミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、ボタン保持部をミシン針に対して前後方向に移動させる前後方向移動機構と、ボタン保持部の上下移動に追従しつつ前後方向移動機構による前後方向への移動力をボタン保持部に伝達可能な前後移動伝達手段を有する、という構成を採っている。
【００１６】
上記構成では、請求項１又は２記載の発明と同様の動作が行われると共に、ボタン保持部が上下移動機構によりその上下位置が変化した状態であっても、前後方向移動機構は前後移動伝達手段を介して上下方向の位置変化に追従しつつボタン保持部に対して前後方向への移動力の伝達を行う。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、ボタン保持部をミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、ボタン保持部をミシン針に対して左右方向に移動させる左右方向移動機構と、ボタン保持部をミシン針に対して前後方向に移動させる前後方向移動機構と、ボタン保持部の左右及び前後移動に追従しつつ上下方向移動機構による上下方向への移動力をボタン保持部に伝達可能な上下移動伝達手段と、ボタン保持部の上下及び前後移動に追従しつつ左右方向移動機構による左右方向への移動力をボタン保持部に伝達可能な左右移動伝達手段と、ボタン保持部の上下及び左右移動に追従しつつ前後方向移動機構による前後方向への移動力をボタン保持部に伝達可能な前後移動伝達手段とを備える、という構成を採っている。
【００１８】
上記構成では、請求項１又は２記載の発明と同様の動作が行われると共に、上下方向移動機構は、ボタン保持部が前後及び左右移動機構によりその前後位置及び左右位置が変化した状態であっても、上下移動伝達手段を介して前後方向と左右方向の位置変化に追従しつつボタン保持部に対して上下方向への移動力の伝達を行い、左右方向移動機構は、ボタン保持部が上下及び前後移動機構によりその上下位置及び前後位置が変化した状態であっても、左右移動伝達手段を介して上下方向と前後方向の位置変化に追従しつつボタン保持部に対して左右方向への移動力の伝達を行い、前後方向移動機構は、ボタン保持部が上下及び左右移動機構によりその上下位置及び左右位置が変化した状態であっても、前後移動伝達手段を介して上下方向と左右方向の位置変化に追従しつつボタン保持部に対して前後方向への移動力の伝達を行う。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項３，４又は５記載の発明と同様の構成を備えると共に、上下移動機構は、回転駆動源からウォームギヤ機構を介してボタン保持部に上下移動の移動力を入力する、という構成を採っている。
【００２０】
上記構成では、請求項３，４又は５記載の発明と同様の動作が行われると共に、上下移動機構によりボタン保持部の上下動を行う場合には、その回転駆動源の出力側に設けたウォームギヤ機構により出力トルクが高トルクに変換されてボタン保持部側に入力されることとなる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項３，４，５又は６記載の発明と同様の構成を備えると共に、ボタン保持部に保持されたボタンとミシン針との間に対して糸浮かし部材の先細先端部の介挿と退避とを行う糸浮かし機構を備え、糸浮かし機構と上下移動機構とが一の駆動源を共用する、という構成を採っている。
【００２２】
上述の糸浮かし部材の「介挿」とは、根巻きのための縫い付け糸の糸長を稼ぐために糸浮かし部材の先端部をボタンのミシン針対向面側に配置する動作をいい、「退避」とは介挿状態にある糸浮かし部材の先端部をボタン上から所定位置まで退かせる動作をいうものとする。
さらに、糸浮かし部材の先細先端部は、少なくともボタン付けを行うボタンの縫い付け対象となる二つの穴の間隔よりも厚さが薄くなるように設定されている。
上記構成では、請求項３，４，５又は６記載の発明と同様の動作が行われると共に、上下移動機構の駆動源が必要に応じて糸浮かし機構の糸浮かし部材の介挿動作と退避動作の動力源として作用する。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明と同様の構成を備えると共に、上下移動機構は、所定の移動範囲内で移動を行う可動部を有すると共に当該可動部の移動範囲内の一部の範囲内を移動するときの移動力によりボタン保持部の上下移動を行い、糸浮かし機構は、可動部の移動範囲の他の一部の範囲内を移動するときの移動力を受けて糸浮かし部材の先端部の介挿又は退避を行う、という構成を採っている。
【００２４】
上記構成では、請求項７記載の発明と同様の動作が行われると共に、上下移動機構の可動部が、移動範囲内における予め決められた範囲内を移動する場合にはその移動力をに基づいてボタン保持部の上下動が行われる。そして、可動部はその範囲外まで移動し、また別の範囲内を移動する場合にはその移動力を利用して糸浮かし機構の糸浮かし部材の介挿状態から退避状態への切り替え又はその逆動作の切り替えが行われる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の発明と同様の構成を備えると共に、糸浮かし機構は、ボタンに対して糸浮かし部材の上下位置の位置決めを行う機構を有する、という構成を採っている。
【００２６】
上記構成では、請求項７又は８記載の発明と同様の動作が行われると共に、糸浮かし機構の糸浮かし部材がボタン上に介挿された状態において、さらに、糸浮かし部材の先端部の高さ調節が行われる。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明と同様の構成を備えると共に、糸浮かし機構は、上下方向に沿って配設されたガイド軸と、当該ガイド軸に沿って上下動可能且つガイド軸を中心に回転可能な糸浮かし部材の保持用のスライダとを備える、という構成を採っている。
【００２８】
上記構成では、請求項９記載の発明と同様の動作が行われると共に、糸浮かし部材の介挿又は退避の動作に際しては、糸浮かし部材はスライダと共にガイド軸回りを回動し、糸浮かし部材の高さ調節に際してはスライダと共にガイド軸に沿って上下動を行う。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（全体構成）
本発明の実施形態について図１〜１０に基づいて説明する。本実施形態は、上下方向に往復するミシン針１０１に対して、上下，左右，前後方向にボタンＢの移動を行うことが可能なボタン保持装置１を備えるボタン付けミシン１００を示すものである。以下、ミシン針１０１の上下動を行う方向をＺ軸方向とし、これと直交する一の方向をＸ軸方向（左右方向）とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向（前後方向）と定義する。また、上記各軸方向について、各図における矢印が指し示す方向を正の方向、その逆方向を負の方向とする。
【００３０】
ボタン保持装置１は、図１〜３に示すように、ミシン１００の内部の本体フレーム（図示略）によりＹ軸方向に往復自在に支持されたベース体１０と、その基端部をベース体１０に回動自在に支持されると共にその先端部でボタンＢを保持する第一のリンク体２０と、その一端部を回動自在にベース体１０に支持されると共に他端部を第一のリンク体２０の中間部に回動自在に連結された第二のリンク体１５と、ベース体１０をＹ軸方向に沿って往復移動させるＹ軸機構３０と、第一のリンク体２０をＸ軸方向に沿って往復移動させるＸ軸機構４０と、第一のリンク体２０の先端部をＺ軸方向に沿って往復移動させるＺ軸機構５０とを備えている。
さらに、ボタン保持装置１は、第一のリンク体２０が備える二本のボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒを介してボタンＢの保持及び解除を行うボタン保持部開閉機構６０と、ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒが備えるボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを介してボタンＢを90[°]回転させるボタン起立機構７０Ｌ，７０Ｒと、保持されたボタンＢとミシン針１０１との間の所定位置に根巻き用の糸浮かし棒９０を介挿し又は同位置から退避させる糸浮かし機構８０と、上記各構成の動作制御を行う動作制御手段（図示略）とを備えている。
以下、各部について詳説する。
【００３１】
（ベース体と各リンク体との配置関係）
図４は、ベース体と各リンク体との配置関係ベース体と各リンク体との配置関係を示す模式図である。図示の如く、ベース体１０は、その長手方向がＹ軸方向と平行となるようにミシン１００の内部で支持されている。これに対して第一のリンク体２０はその基端部が、ベース体１０の長手方向の中間部において、Ｘ軸方向に沿った回動軸を中心に回動自在に支持されると共にその支持部がＹ軸方向に沿って往復移動自在となっている。また、第二のリンク体１５の両端部はベース体１０と第一のリンク体２０とに対してそれぞれＸ軸方向に沿った回動軸を中心に回動自在に連結されている。
【００３２】
かかる構成により、ボタン保持装置１では、リンク機構の一形態であるスコット−ラッセル機構を近似的に実現している。本来のスコット−ラッセル機構は、基準となる直線上を滑動する滑り対偶にその基端部が回動自在に支持された第一のリンク体と、基準となる直線上の任意の位置において一端部を支点として回動を行うと共に他端部が第一のリンク体のちょうど中間に回動自在に連結された第二のリンク体とを有し、第二のリンク体が第一のリンク体のちょうど半分の長さに設定されている。そして、この第一のリンク体を回動させると、滑り対偶の滑り量と、第一のリンク体の先端部の基準となる直線方向成分の移動量とが常に一致することとなり、その結果、第一のリンク体の先端部を常に基準となる直線に対して垂直に移動させることが可能となる、という特徴を備えている。
【００３３】
ボタン保持装置１では、基準となる直線をＹ軸方向に一致させ、第一のリンク体２０と第二のリンク体１５の回動の支点Ａ，ＣがＹ軸方向に沿った同一直線上となるようにベース体１０に連結している。そして、第一のリンク体２０の回動支点ＡをＹ軸方向に沿って移動可能に構成している。かかる構成おいて、第一のリンク体２０を第二のリンク体１５の二倍長として、当該第二のリンク体１５の先端部を第一のリンク体２０の中点Ｂに回動自在に連結すれば、完全にスコット−ラッセル機構を実現し、第二のリンク体１５の支点Ｃと第一のリンク体２０の先端部にあるボタン保持位置Ｄ（ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒの取り付け位置）とがＺ軸方向に沿った同一直線上に並び且つボタン保持位置ＤがＺ軸方向に沿って直線移動を行うことになる。しかし、ボタン付けミシン１００は、ボタン付けを行う必要上、その使用時において、ボタンの保持位置Ｄから正のＺ軸方向には必ずミシン針１０１が位置することとなる。従って、第二のリンク体１５の支点Ｃと第一のリンク体２０の先端部にあるボタン保持位置ＤとをＺ軸方向に沿った同一直線上に並べて配置することができない。そこで、ボタン保持装置１では、ボタンの保持位置Ｄが第二のリンク体１５の支点Ｃよりも正のＹ軸方向にずらした配置設定に成されている。その場合、完全なスコット−ラッセル機構とならないため、ボタン保持位置ＤをＺ軸方向に沿って移動させると、Ｙ軸方向にも変位を生じてしまう。しかし、ボタン付けミシン１００は、ボタン保持装置１によりボタンをミシン針の針下に位置決めしたときの高さから縫い付けを行う高さ（ボタン付けミシン１００では縫い付け高さは２ポジションある）にＺ軸移動を行った場合に、Ｙ軸方向のズレ量がミシン針の針先をボタンの穴に円滑に導くことができる範囲内であれば良い。
【００３４】
本実施形態たるボタン保持装置１は、上記Ｚ軸方向の移動量に対するＹ軸方向のズレ量の許容範囲を0.1[mm]未満とし、この範囲に収まるように、第一のリンク体２０の基端部Ａから第二のリンク体１５の他端部との連結位置Ｂまでの長さと、第一のリンク体２０のボタン保持位置Ｄから第二のリンク体１５の他端部との連結位置Ｂまでの長さと、第二のリンク体１５の長さとが所定の組み合わせで設定されている。
【００３５】
（ベース体とＹ軸機構）
ベース体１０は、前述したように、ミシン１００の内部においてＹ軸方向に往動可能に支持されると共に、自らが各リンク体２０，１５を回動自在に支持している。即ち、ベース体１０は、各軸機構３０，４０，５０を除くボタン保持装置１の全ての構成を支持していることになる。
かかるベース体１０は、図２に示すようにＸ軸方向における両側面に長穴部材１４（一側面は図示略）が設けられると共に、その内側に第一のリンク体２０を支持する滑動部材１３を備えている。この滑動部材１３は、第一のリンク体２０を軸支しつつもベース体１０内においてＹ軸方向に沿った滑動を自在に行うことが可能である。
【００３６】
ベース体１０の負のＹ軸方向端部側には、Ｙ軸機構３０が配設されている。かかるＹ軸機構３０は、ミシン１００の本体フレームに出力軸をＸ軸方向に向けた状態で支持されたＹ軸モータ３１と、モータ３１の出力軸に設けられたピニオンギヤ３２と、ベース体１０の負のＹ軸方向端部の上部に設けられたラック部３３とを備えている。ラック部３３はＹ軸方向に沿って形成されており、Ｙ軸モータ３１の駆動によりピニオンギア３２を介してベース体１０へのＹ軸方向への移動力が加えられる。これに伴い、各軸機構３０，４０，５０を除くボタン保持装置１の全ての構成がＹ軸方向の移動を行うこととなり、第一のリンク体２０の先端部おいて保持されるボタンＢについてＸ軸方向に往動させることが可能となる。なお、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の移動に追従しつつ上記Ｙ軸機構３０によるＹ軸方向への移動力をボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに伝達可能な前後移動伝達手段としては、ベース体１０と第一のリンク体２０と第二のリンク体１５との連結構造がこれに該当する。
【００３７】
（第一のリンク体）
第一のリンク体２０は、図５，６に示すように、略長方形状の板状体である本体プレート２２と、この本体プレート２２のＸ軸方向両側端部からそれぞれ立設された基端部側連結腕部２１Ｌ，２１Ｒと、その両端部を基端部側連結腕部２１Ｌ，２１Ｒに連結されると共に前述したベース体１０の滑動部材１３に貫通状態で支持されるプレート支軸２３と、本体プレート２２の底面（負のＺ軸方向側平面）に並んでＹ軸方向に平行に支持された二本のボタン支持アーム２５Ｌ，２５Ｒと、各ボタン支持アーム２５Ｌ，２５Ｒの先端部に設けられたボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒとを備えている。
【００３８】
上記プレート支軸２３は、滑動部材１３に回転自在且つ軸方向に沿って摺動自在に支持されている。またプレート支軸２３は、Ｘ軸方向に沿って配設されていることから、プレート支軸２３を中心とする回動による各ボタン保持部材２６Ｌ，２６ＲのＺ軸方向の移動だけでなく、第一のリンク体２０全体をベース体１０に対してＸ軸方向に沿って往動させることが可能となっている。
【００３９】
また、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒは、ボタン保持部開閉機構６０を介して本体プレート２２に支持されており、互いの間隔を接離可能となっているがその詳細は後述する。また、各ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒは各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの正のＹ軸方向先端部において互いに対向して装備されている。そして、これらのボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒの対向部位にはそれぞれボタンＢの外縁部がはまりこむ凹部が形成されており、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの接近により各凹部を介してボタンを狭持することを可能としている。さらに各ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒは、いずれも各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの先端部においてＸ軸方向に沿った回転軸を介して支持されており、後述するボタン起立機構７０Ｌ，７０Ｒにより回転動作が入力される。
【００４０】
（ボタン保持部開閉機構）
ボタン保持部開閉機構６０を図５，６，７に基づいて説明する。ボタン保持部開閉機構６０は、前述の如く第一のリンク体２０に装備されている。このボタン保持部開閉機構６０は、本体プレート２２にＹ軸方向に沿って並列配置されると共に互いに平行に設けられた貫通穴を形成する前側長穴部６１Ｌ及び後側長穴部６３Ｌと、本体プレート２２にＹ軸方向に沿って並列配置されると共に互いに平行に設けられた貫通穴を形成する前側長穴部６１Ｒ及び後側長穴部６３Ｒと、前側長穴部６１Ｌと後側長穴部６３Ｌのそれぞれを介してボタン保持アーム２５Ｌを支持すると共に各長穴部６１Ｌ，６３Ｌに沿って移動自在の前側ピン６２Ｌ及び後側ピン６４Ｌと、前側長穴部６１Ｒと後側長穴部６３Ｒのそれぞれを介してボタン保持アーム２５Ｒを支持すると共に各長穴部６１Ｒ，６３Ｒに沿って移動自在の前側ピン６２Ｒ及び後側ピン６４Ｒと、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの間で本体プレート２２にＹ軸方向に沿って往動自在に支持された移動体６５と、移動体６５とボタン保持アーム２５Ｌとの間でＹ軸方向に沿って並列配置されると共に互いに平行に設けられた前側リンク６６Ｌ及び後側リンク６７Ｌと、移動体６５とボタン保持アーム２５Ｒとの間でＹ軸方向に沿って並列配置されると共に互いに平行に設けられた前側リンク６６Ｒ及び後側リンク６７Ｒと、正負のＹ軸方向に沿った移動力を移動体６５に入力する開閉用エアシリンダ６８とを備えている。
【００４１】
上記前側長穴部６１Ｒ及び後側長穴部６３ＲはいずれもＸ軸方向に沿って長穴を形成し、これらに前側ピン６２Ｌと後側ピン６４Ｌとがそれぞれ挿通されることにより、ボタン保持アーム２５ＬはＹ軸方向に沿った状態を維持しつつＸ軸方向に移動することを可能としている。ボタン保持アーム２５Ｒも同様である。
また、ボタン保持アーム２５Ｌとボタン保持アーム２５Ｒとは、図６に示すように、Ｙ軸方向に沿って並んだコイルバネにより常時互いに引き寄せられる方向に付勢されている。
上記前側リンク６６Ｌ及び後側リンク６７Ｌは同一の長さであると共に、その両端部がそれぞれ移動体６５及びボタン保持アーム２５Ｌに回転自在に連結されていることから、各リンクの両端連結点の距離を常時一定に維持する。従って、各リンク６６Ｌ，６７Ｌの回動により、移動体６５に対するボタン保持アーム２５Ｌの二つのリンク支点の距離変化を均一に維持することができる。ここで、ボタン保持アーム２５ＬのＹ軸方向の移動は各長穴部６１Ｌ，６１Ｒにより規制されているので、移動体６５の移動により、ボタン保持アーム２５Ｌに対してＸ軸方向の移動のみを入力することができる。ボタン保持アーム２５Ｒの場合も同様である
【００４２】
また、開閉用エアシリンダ６８は、複動式であり、出力軸の突出及び縮退の双方を積極的に切り替えることが可能である。従って、ボタン保持部開閉機構６０は、開閉用エアシリンダ６８により移動体６５を正負のＹ軸方向に移動させることにより、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの接離動作を自在に入力することができるので、各ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを介してボタンＢを狭持状態で保持させ、又はその解除を時在に行うことができる。
【００４３】
（ボタン起立機構）
ボタン起立機構７０Ｌ，７０Ｒを図５，６に基づいて説明する。ボタン起立機構７０Ｌ，７０Ｒは、それぞれボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒに装備されており、ボタン保持部開閉機構６０から入力される移動力によりボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒと共にそれぞれＸ軸方向に移動する。これらボタン起立機構７０Ｌと７０Ｒとは、その中間に位置するＹ−Ｚ平面を基準に面対象となる構造を備えているので、ボタン起立機構７０Ｌについて説明することとする。
【００４４】
かかるボタン起立機構７０Ｌは、その一端部をボタン保持部材２６Ｌの回転軸と連結された出力リンク７２Ｌと、その一端部をボタン保持アーム２５Ｌの途中に回転自在に連結された入力リンク７１Ｌと、出力リンク７２Ｌの他端部にその一端部が回転自在に連結されると共に入力リンク７１Ｌの他端部とその他端部とが回転自在に連結された伝達リンク７３Ｌと、入力リンク７１Ｌに回転力を入力する起立用エアシリンダ７４Ｌと、ボタンＢが水平状態（ボタンの穴がある平面がＸ−Ｙ平面に沿った状態）から起立した状態（ボタンの穴がある平面がＸ−Ｚ平面に沿った状態）に向けて回転したときにそれ以上の出力リンク７２Ｌの回動を規制する起立用ストッパ７５Ｌとを備えている。
【００４５】
上記各リンク７１Ｌ，７２Ｌ，７３Ｌは、いずれもその両端部の回転軸がＸ軸方向に沿っており、これにより四節リンク機構を構成している。一方、起立用エアシリンダ７４Ｌは、その出力軸先端部が入力リンク７１Ｌの中間部に設けられたリンク長手方向に沿った長穴に挿通される回転軸を介して入力リンク７１Ｌに連結されているので、当該出力軸の直線的な往動が円滑に入力リンク７１Ｌの回転力として入力される。入力リンク７１Ｌの先端部と出力リンク７２Ｌの先端部とは伝達リンク７３Ｌにより均一距離が維持されるので、入力リンク７１Ｌに回転力が入力されると、出力リンク７２Ｌにも回転力が入力されることとなる。
また、起立用エアシリンダ７４Ｌは、複動式であり、出力軸の突出及び縮退の双方を積極的に切り替えることが可能である。
即ち、図６の状態において、起立用エアシリンダ７４Ｌの出力軸が縮退すると、出力リンク７２Ｌは時計方向に回転して起立用ストッパ７５Ｌに当接して止まり、かかる状態から起立用エアシリンダ７４Ｌの出力軸が突出すると、出力リンク７２Ｌは反時計方向に回転し、起立用エアシリンダ７４Ｌのストロークエンドにて停止する。
【００４６】
（第二のリンク体）
第二のリンク体１５は、図１に示すように、変形Ｕ字状に形成されており、Ｕ字の上端部に相当する位置で、第一のリンク体２０のＸ軸方向両側面であってＹ軸方向中間部にそれぞれ回転自在に連結されている。また、Ｕ字の下端部に相当する位置でベース体１０の正のＹ軸方向先端部に回動自在に連結されている。第一のリンク体１５の第一のリンク体２０に対する二つの回動軸線は、同一線上であっていずれもＸ軸方向に平行に向けられている。また、第二のリンク体１５をベース体１０に連結するベース体支軸１８は、図５に示すように、やはりＸ軸方向に向けられていると共にベース体１０に対して回転自在且つ軸方向に沿って摺動自在となっている。従って、第一のリンク体２０がＸ軸機構４０によりＸ軸方向に往動した場合に、第二のリンク体１５は第一のリンク体２０と共に往動することが可能となっている。
【００４７】
（Ｘ軸機構）
次に、Ｘ軸機構４０について説明する。Ｘ軸機構４０は、ボタン付けミシン１００の本体フレームに支持されたモータ保持枠４１と、このモータ保持枠４１にその出力軸をＹ軸方向に向けて保持されたＸ軸モータ４２と、Ｘ軸モータ４２の出力軸に装備されたピニオンギヤ４３と、モータ保持枠４１にＸ軸方向に沿ってスライド自在に支持されると共にピニオンギヤ４３とかみ合うラック部を備えた丸棒状ラック部材４４と、Ｙ軸方向に沿った貫通長穴を備えると共に第一のリンク体２０に固定支持された受け穴部材４６と（図６参照）、その上端部（正のＺ軸方向の端部）で丸棒状ラック部材４４に固定連結されると共に下端部（負のＺ軸方向端部）が受け穴部材４６の長穴に挿通される伝達軸４５とを備えている。
【００４８】
上記受け穴部材４６に形成された長穴はその長手方向がＹ軸方向に向けられていると共に、当該長穴のＸ軸方向の幅は、伝達軸４５の下端部が挿入可能な範囲で当該伝達軸４５の下端部におけるＸ軸方向の幅とほぼ一致する。一方、伝達軸４５は丸棒状ラック部材４４に垂下支持されると共にその下端部が受け穴部材４６の上方から長穴に挿入されている。そして、この伝達軸４５の下端部は、Ｚ軸方向に沿った所定の長さに渡ってそのＸ軸方向の幅が長穴に挿入可能な幅に均一化されている。
【００４９】
従って、上記Ｘ軸モータ４２の駆動によりピニオンギヤ４３を介して丸棒状ラック部材４４にＸ軸方向への移動力が入力されと、伝達軸４５は丸棒状ラック部材４４と共に移動し、その下端部において受け穴部材４６の長穴の内部に当接して、第一のリンク体２０全体をＸ軸方向に移動させることが可能である。なお、前述したように、第一のリンク体２０及び第二のリンク体１５はベース体１０に対してＸ軸方向に沿った往動が自在であるため、これらリンク体２０，１５が同時にベース体１０に対してＸ軸方向に移動することとなる。その結果、第一のリンク体２０の先端部に保持されたボタンＢもまたＸ軸方向に移動させることができる。
【００５０】
さらに、Ｚ軸機構５０により第二のリンク体２０にＺ軸方向の移動力が入力された場合でも、伝達軸４５の下端部がＺ軸方向に沿って均一化されているので、受け穴部材４６の長穴の内部が伝達軸４５の下端部に沿って摺動し、第一のリンク体２０のＺ軸方向の移動を妨げない。このことは、Ｘ軸方向移動とＺ軸方向移動とを同時に行った場合でも同様である。
【００５１】
また、受け穴部材４６は、Ｙ軸方向に沿った長穴により伝達軸４５と係合しているので、第一のリンク体２０がベース体１０と共にＹ軸機構３０によりＹ軸方向への移動力を入力された場合でも、伝達軸４５の下端部が長穴に沿って相対的に移動することとなるので、第一のリンク体２０のＹ軸方向の移動を妨げない。このことは、Ｘ軸方向移動とＹ軸方向移動とを同時に行った場合でも同様であり、さらには、Ｘ軸方向移動とＹ軸方向移動とＺ軸方向移動とを同時に行った場合でも同様である。
【００５２】
従って、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の移動に追従しつつ上記Ｘ軸機構４０によるＸ軸方向への移動力をボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに伝達可能な左右移動伝達手段としては、伝達軸４５と受け穴部材４６との構成がこれに該当する。
【００５３】
（Ｚ軸機構）
次に、Ｚ軸機構５０について、図３に基づいて説明する。Ｚ軸機構５０は、ボタン付けミシン１００の本体フレームに支持されたモータ保持枠５０ａと、このモータ保持枠５０ａにその出力軸をＺ軸方向に向けて保持されたＺ軸モータ５１と、Ｚ軸モータ５１の出力軸に装備されたウォームギヤ５２と、回転軸をＸ軸方向に沿わせた状態でモータ保持枠５１ａに回転自在に支持されたウォームホィール５３と、ウォームホィール５３と同一軸で連結された入力リンク５４と、入力リンクの５４の回動端部にその一端部が回転自在に連結された伝達リンク５５と、伝達リンク５５の他端部とその上端部が回転自在に連結された直動リンク５６と、ミシン１００の本体フレームに支持されると共に直動リンク５６をＺ軸方向に沿った直動のみを可能とする直動ガイド５７と、Ｙ軸方向を向いてその一端部を直動リンク５６の下端部に固定連結されている連結棹５８と、連結棹５８の他端部に連結され先端部が下方に延びたＬ字棒状体５９とを備えている。
【００５４】
上記ウォームホィール５３と入力リンク５４とはＸ軸方向に沿った回転軸で連結されると共に入力リンク５４はその長手方向がおおよそＹ軸方向に向けられた状態で回転軸に連結されている。従って、ウォームギヤ５２の回転がＸ軸回りの回転に変換される結果、入力リンク５４の出力側の端部は一定範囲内において、ほぼＺ軸方向に沿った移動を行う。かかるＺ軸方向の移動力が伝達リンク５５を介して直動リンク５６に伝達される。
【００５５】
前述したように、直動リンク５６は直動ガイド５７に支持されている。この直動ガイド５７は、丸棒状の直動リンク５６が貫通状態で挿入可能なＺ軸方向に向けられたガイド穴を有し、且つこのガイド穴は直動リンク５６が滑動可能に軸受けが設けられている。従って、直動リンク５６は、Ｚ軸方向に沿ってのみ移動可能となり、入力リンク５４の先端部に生じるＹ軸方向の変位は連結リンク５５の両端部における回転により解消される。
【００５６】
上記連結棹５８及びＬ字棒状体５９は直動リンク５６と共にＺ軸方向移動を行う。Ｌ字棒状体５９は、その中間部で直角に屈曲しており、屈曲部を境界に一端部側の部位がＹ軸方向に向けられ，他端部側の部位がＺ軸方向に向けられた状態で、当該他端部が連結棹５８に連結されている。
また、Ｌ字棒状体５９は、そのＹ軸方向に向けられた部位を、第一のリンク体２０に装備された後述する揺動部材８２の受け棹部８３を引っかけて第一のリンク体２０の先端部をＺ軸方向に沿って移動させる。そして、Ｚ軸方向に移動を行っているかいないかにかかわらず、第一のリンク体２０がＹ軸方向に沿った移動を行う場合には、Ｌ字棒状体５９のＹ軸方向に向けられた部位上をＹ軸方向に沿って揺動部材８２の受け棹部８３が摺動して移動することにより、当該Ｙ軸方向の移動を妨げることなく許容している。
また、揺動部材８２の受け棹部８３も丸棒状を成し、その長手方向がＸ軸方向に向けられた状態で第一のリンク体２０に装備されている。従って、Ｚ軸方向に移動を行っているかいないかにかかわらず、第一のリンク体２０がＸ軸方向に沿った移動を行う場合には、Ｌ字棒状体５９のＹ軸方向に向けられた部位上をＸ軸方向に沿って受け棹部８３が摺動して移動することにより、当該Ｘ軸方向の移動を妨げることなく許容している。
【００５７】
従って、Ｌ字棒状体５９のＹ軸方向に沿った部位の長さは、少なくともボタン保持装置１がボタンＢに対して予定するＹ軸方向の必要移動量以上に設定されており、同様に、受け棹部８３の長さも、少なくともボタン保持装置１がボタンＢに対して予定するＸ軸方向の必要移動量以上に設定されている。
従って、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動に追従しつつ上記Ｚ軸機構５０によるＺ軸方向への移動力をボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに伝達可能な上下移動伝達手段としては、Ｌ字棒状体５９と受け棹部８３との構成がこれに該当する。
【００５８】
（糸浮かし機構）
糸浮かし機構８０について図３，８，９，１０に基づいて説明する。この糸浮かし機構８０は、第一のリンク体２０の本体プレート２２の正のＹ軸方向端部であって正のＸ軸方向端部に固定装備された支持ブラケット８１と、この支持ブラケット８１によりＸ軸方向に沿った回転軸を介して回動自在に支持された揺動部材８２と、第一のリンク体２０の本体プレート２２の正のＹ軸方向端部であってＸ軸方向中央部に固定装備されている保持枠体８６と、この保持枠体８６によりＺ軸方向に沿った回転軸を介して回動自在に支持されると共に揺動部材８２の揺動に応じてその一端部に回動力が入力される伝達リンク８５と、保持枠体８６によりＺ軸方向に沿った回転軸を介して回動自在に支持されると共に伝達リンク８５の他端部と係合して回動を行うガイドリンク８７と、このガイドリンク８７によりＺ軸方向に移動自在に支持されると共に当該ガイドリンク８７と共に回動を行う棒支持体９１と、棒支持体９１にその基端部が支持されると共にその先端部を必要に応じてボタンＢのミシン針１０１側において二つのボタン穴の間に配置することで縫い付け時に予め根巻き分の縫い付け糸の長さを稼ぐための糸浮かし棒９０と、保持枠体８６に保持された上下動モータ９２と、この上下動モータ９２によりＹ軸方向に沿った移動力を入力される直動部材９３と、この直動部材９３により回動力が入力されると共にその回動動作により棒支持体９１をＺ軸方向に沿って移動させる出力リンク９４とを備えている。
【００５９】
上記支持ブラケット８１はＬ、正のＹ軸方向と正のＺ軸方向の合成方向に沿って立設された二本の支持アームを備え、これらにより揺動部材８２の上端部をＸ軸方向に沿った回転軸を介して回動自在に支持している。
他方、揺動部材８２は、上記回転軸を中心に二つの半径方向に沿って延設された部位を備え、その一方には前述した受け棹部８３がＸ軸方向に沿った状態で固定装備されている。この受け棹部８３は、Ｚ軸機構５０のＬ字棒状体５９により正のＺ軸方向に引き上げが行われ、これにより、揺動部材８２全体が支持ブラケット８１に対して回動するようになっている。そして、揺動部材８２の所定角度の回動が行われると、かかる揺動部材８２の他方の半径方向に沿って延設された部位が支持ブラケット８１に装備されたストッパ８１ａに当接し、それ以上の回動が規制されるように構成されている。従って、揺動部材８２がストッパ８１ａにより回動を規制された状態でさらにＺ軸機構５０がＬ字棒状体５９を引き上げると、その引き上げ力は第一のリンク体２０全体に作用し、その結果、各ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに保持されたボタンＢがＺ軸方向に移動するようになっている。
【００６０】
従って、換言すると、揺動部材８２は、ストッパ８１ａからある程度離れた初期位置からストッパ８１ａに当接するまでの間の範囲についてのみ伝達リンク８５を回動させることになる。ちなみに、揺動部材８２の他方の半径方向に沿って延設された部位の端部には係合穴部材８４が装備されている。この係合穴部材８４は、図９に示すように、Ｘ軸方向に沿ったＵ字形状の長穴が形成されており、この長穴には伝達リンク８５の一端部に形成された先端丸状突起が嵌挿される。この先端丸状突起は、先端が丸く且つくびれた形状に形成されており、揺動部材８２が上述した範囲内で回動すると、係合穴部材８４がＹ軸方向に移動し、その移動力を受けて伝達リンク８５全体を回動させる。
【００６１】
さらに、伝達リンク８５の他端部には長穴が貫通状態で形成されている。かかる長穴にはガイドリンク８７が有する副ガイド軸８９の正のＺ軸方向に突出した上端部が挿入されている。ガイドリンク８７は、保持枠体８６に対してＺ軸方向に沿った主ガイド軸８８により回動自在に連結されている。副ガイド軸８９は、この主ガイド軸８８に並列状態でガイドリンク８７に設けられている。従って、伝達リンク８５の回動により、副ガイド軸８９を介してガイドリンク８７が主ガイド軸８８回りの回転力を受けて回動を行うようになっている。
そして、この副ガイド軸８９は、引っ張りバネ（図２参照）により上方から見て反時計方向に回動するように、常時張力を受けている。従って、この張力により、前述した揺動部材８２は、かかる副ガイド軸８９から伝達リンク８５を介して、常時ストッパ８１ａから離間する方向に付勢されることになり、受け棹部８３がＺ軸機構５０により引っ張り力を受けていないときには、揺動部材８２はその当接部位がストッパ８１ａから一定距離離間した状態が維持される。
【００６２】
また、糸浮かし棒９０を保持する棒保持体９１は、主ガイド軸８８と副ガイド軸８９の双方に沿ってスライド可能に支持されており、前述した副ガイド軸８９が引っ張りバネから受ける張力により、かかる棒保持体９１は糸浮かし棒９０の先端部が、常時，ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに保持されたボタンＢの上方にセットされる方向に回動を付勢されている。即ち、Ｚ軸機構５０は、Ｌ字棒状体５９により揺動部材８２の受け棹部８３を引っ張り上げることにより、伝達リンク８５及びガイドリンク８７を介して、ボタンＢ上にセットされた状態にある糸浮かし棒９０を引っ張りバネに抗してボタンＢ上から退避させる方向に回動させることになる。また、前述したように、糸浮かし棒９０が十分に退避した状態でさらにＺ軸機構５０がＬ字棒状体５９を正のＺ軸方向に移動させると、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが同方向に移動することとなる。
【００６３】
さらに、棒保持体９１は各ガイド軸８８，８９に沿ってスライド可能であり、その外部には主ガイド軸８８を中心とする周方向に沿って係合溝９１ａが形成されている。そして、かかる係合溝９１ａには出力リンク９４の回動端部に設けられた突起が係合している。前述したように、出力リンク９４は、上下動モータ９２の駆動によりＹ軸方向に往復移動可能な直動部材９３により回動力が入力されるため、出力リンク９４の回動端部はほぼＺ軸方向に沿って移動させることが可能である。従って、上下動モータ９２の回転により、出力リンク９４が回動し、スライド可能に支持された棒保持体９１はＺ軸方向の正逆側にそれぞれ移動させて位置決めすることが可能となっている。また、棒保持体９１は、主ガイド軸８８を中心とする周方向に沿った係合溝９１ａにより出力リンク９４の突起と係合しているので、かかる出力リンク９４から上下移動を入力されても、主ガイド軸８８を中心とする回動の妨げとならず、糸浮かし棒９０のセットと退避とを切り替え可能としつつもその先端部をＺ軸軸方向に位置決めすることを可能としている。
【００６４】
従って、ボタンに対して糸浮かし棒の上下位置の位置決めを行う機構としては、上下動モータ９２と直動部材９３と出力リンク９４との構成がこれに該当する。
【００６５】
（動作説明）
次に、動作制御手段により行われる上記ボタン付けミシン１００の動作を説明する。動作制御手段は、具体的にはＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む演算装置で構成され、これらに所定のプログラムが入力されることにより、下記に示す各部の動作制御を実行する。なお、この動作制御手段には、ボタン付けミシンの使用者が、新しいボタンのロード，根巻きを行うかボタンか否か，ボタンの高さ位置設定，ボタンの外径，ボタンの縫い付けの対象となる二つのボタン穴の間隔，縫い付け作業の開始指示，根巻き作業の開始指示等を入力する図示しない入力手段が併設されており、かかる入力手段により入力された内容に従って、各部の動作制御を実行する。
【００６６】
まず、新しいボタンのロード（供給）が入力されると、動作制御手段は、Ｙ軸機構３０のＹ軸モータ３１に対し負方向への回転駆動を指令し、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを針下位置から所定のロード位置まで後退させる。またこのとき、Ｚ軸機構５０のＺ軸モータ５１に対し正方向への回転駆動を指令し、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを所定のロード高さまで上昇させる。なお、ボタン付けミシン１００では、各動作の中で、ロードを行う場合にボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが最も高位置で行われる。このとき、Ｚ軸機構のＬ字棒状体５９を、糸浮かし機構８０の揺動部材８２がストッパ８１ａに当接してもなお、上方へ移動させている状態なので、糸浮かし棒９０は回動が行われ、退避状態にある。
【００６７】
ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが所定のロード位置で所定のロード高さに位置決めされると、動作制御手段は、ボタン保持部開閉機構６０の開閉用エアシリンダ６８（正確にはエアシリンダのエアを供給するポンプ又はエアの供給路に設けられた開閉用の電磁バルブ、以下、エアシリンダの動作説明において同じ）に対して移動体６５が負のＹ軸方向へ移動するように作動を指令する。これにより、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの間隔が開き、ボタン保持可能状態となる。なお、ボタン付けミシンは図示しないボタンローダーを備えており、かかるボタンローダーはボタン供給位置においてその下方からボタンを供給する。従って、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒを開いた状態のまま、動作制御手段は、Ｚ軸機構５０により、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒをボタンローダーが保持しているボタン高さまで下降させる動作制御を行う。そして、開閉用エアシリンダ６８の作動により、各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒの間隔を狭めて、各ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒによりボタンを保持させる。
【００６８】
ボタン保持が行われると、動作制御手段は、Ｚ軸機構５０により再び、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを上昇させて、所定の針下挿入高さに位置決めする。なお、ミシン針１０１の下方にはボタン付けを行う布地がボタン縫い付け位置を負のＹ軸方向に突出させた状態で保持されており、かかる布地とミシン針１０１との間にボタンの介挿を行うのに好適な高さが予め決められている。
【００６９】
さらに、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが針下挿入高さに位置決めされると、動作制御手段は、Ｙ軸機構３０に対する動作制御を行ってボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを正のＹ軸方向に移動し、さらにＹ軸機構３０及びＸ軸機構４０の協動により、先に縫い付けを行う二つのボタン穴をミシン針１０１に対する所定の相対位置に位置決めする。
【００７０】
ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに保持されたボタンＢを針下で位置決めした後、動作制御手段はＺ軸機構５０により、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒの高さ調節を行う。即ち、根巻きを行うボタンＢであるか否かにより、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが異なる二種類の高さのいずれか一方の縫い付け高さに位置決めされる。なお、これらの縫い付け高さは、いずれも針下挿入高さよりも低位置となる。
【００７１】
まず、根巻きを行わない場合の縫い付け高さ（第一の縫い付け高さ）に設定する場合には、動作制御手段は、第一のリンク体２０がベース体１０に対してもうそれ以上開かなくなる限界角度の手前の状態まで下降した状態であって、糸浮かし部材８０の揺動部材８２をストッパ８１ａに当接させた状態を維持し得る高さまでＺ軸機構５０のＬ字棒状体５９を負のＺ軸方向に移動させる。かかる状態では、揺動部材８２がストッパ８１ａに当接した状態が維持されるので、糸浮かし部材９０の退避状態を維持される。従って、かかる縫い付け高さでボタンＢの縫い付けを行った場合には、縫い付けられた糸に根巻きのスペースは確保されない。
【００７２】
次に、根巻きを行う場合の縫い付け高さ（第二の縫い付け高さ）に設定する場合には、動作制御手段は、第一のリンク体２０がベース体１０に対してもうそれ以上開かなくなる限界角度の状態まで下降した状態であって、さらに糸浮かし部材８０の揺動部材８２から離間するまでＺ軸機構５０のＬ字棒状体５９を負のＺ軸方向に移動させる。かかる状態では、揺動部材８２がＬ字棒状体５９から開放されてストッパ８１ａから離間するので、糸浮かし部材９０は副ガイド軸８９に設けられた引っ張りバネの弾性により回動し、その先端部がミシン針１０１とボタンＢとの間に介挿される。従って、かかる縫い付け高さでボタンＢの縫い付けを行った場合には、縫い付けられた糸に根巻きのスペースが確保される。
【００７３】
なお、動作制御手段では、Ｚ軸機構５０のＬ字棒状体５９の高さを制御することにより、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが高位置（第一の縫い付け高さ）で糸浮かし棒９０が退避されている状態と、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが低位置（第二の縫い付け高さ）で糸浮かし棒９０が介挿されている状態の二種類の状態を切り替え可能としているが、さらに、第一のリンク体２０がベース体１０に対してもうそれ以上開かなくなる限界角度の状態まで下降した状態であって、糸浮かし部材８０の揺動部材８２をストッパ８１ａに当接させた状態を維持し得る高さにＺ軸機構５０のＬ字棒状体５９を位置決めすることにより、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを第二の縫い付け高さに設定しつつも糸浮かし棒９０を退避させたままにしておくことも可能である。かかる状態で縫い付けを行う場合にも、縫い付けられた糸に根巻きのスペースは確保されない。
【００７４】
ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒが第一又は第二の縫い付け高さに位置決めされると、ボタンＢの縫い付けが行われる。即ち、Ｙ軸方向に沿って並んだ二つのボタン穴に交互にミシン針が挿入され、これによりボタンＢを布地に縫い付ける。このとき、糸浮かし棒９０が介挿された状態にある場合には、その先端部をまたいでミシン針が二つのボタン穴に交互にミシン針が挿入されてボタンＢの縫い付けが行われる。かかる、糸浮かし棒９０の先端部が二つのボタン穴の間に配置されることにより、縫い付け用の糸が糸浮かし棒９０の先端部をまたいで縫い付けられるために、縫い付け後にあっても、ボタンを布地から離間させることが可能となり、布地とボタンＢとの合いに根巻きスペースが形成される。また、糸浮かし棒９０の先端部は二つのボタン穴の間隔より先細に形成されているので、縫い付け時にボタンを布地から離間せしめる場合のように、垂直上方にミシン針を移動させてさらに水平移動により隣のボタン穴にミシン針を位置決めして下降させるという三工程を行う場合と比較して、ミシン針の上昇と隣のボタン穴側への移動とをほぼ同時に行うことができ、縫い付けの迅速化が図られる。
また、ボタン穴が四つある場合には、Ｙ軸方向に沿った二つのボタン穴に対する縫い付けが完了してから、隣のＹ軸方向に沿って並んだ二つのボタン穴がミシン針１０１の下方となるように、動作制御手段はＸ軸機構によりボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒの位置決めを行い、同様の縫い付け動作を行う。
【００７５】
上記のように根巻き用の縫い付けが行われた場合の次の工程の動作をさらに説明する。縫い付けが完了すると、動作制御手段では、ボタン起立機構７０の各起立用エアシリンダ７４Ｌ，７４Ｒを作動させる。これにより、水平状態で保持されていたボタンＢはボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒと共に垂直方向に回転される。従って、負のＹ軸方向に突出した状態の布地に対してボタンＢの底面側が垂直に対向した状態となる。かかる状態からさらに、動作制御手段は、Ｙ軸機構３０により根巻きを行う必要長さだけ、布地からボタンＢが離間するようにボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒを負のＹ軸方向に移動させる。
【００７６】
上述の状態で布地とボタンＢとの間で縫い付けられた糸を挟むようにミシン針を上下動させて、根巻きが行われる。なお、布地を保持する保持部は図示しないＹ軸方向への移動機構により移動可能である。従って、根巻き動作の際には、ミシン針の上下動に合わせて、ボタン保持部材２６Ｌ，２６Ｒに保持されたボタンＢと布地とを同時にＹ軸方向に沿って根巻き長の範囲で往復移動させる動作制御が行われる。
そして、根巻きが完了すると、動作制御手段は、ボタン保持部開閉機構６０の開閉用エアシリンダ６８を作動させてボタンＢを開放する。さらに、布地を新たなボタン付け位置にセットし直して、新たなボタンの供給を受ける。以下、同様の動作が繰り返される。
【００７７】
（実施形態の効果説明）
以上のように、ボタン付けミシン１００は、ベース体１０と第一のリンク体２０と第二のリンク体１５とにより疑似スコットラッセル機構を構成しているため、ボタンの縫い付けに必要となるＺ軸方向の移動動作が行われても、Ｙ軸方向の変位を無視できる微少な範囲まで低減することができ、補正制御等を行うことなく、縫い付け作業を行うことが可能となる。
【００７８】
また、ボタン保持部開閉機構６０は各ボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒごとに移動体６５との間で前後側を二本のリンク６６Ｌ，６６Ｒ，６７Ｌ，６７Ｒで連結する構成のため、二本のボタン保持アーム２５Ｌ，２５Ｒを平行移動させてボタンＢを保持することが可能であり、外径の異なる種々のボタンについてもその直径の両端位置で狭持することができ、良好な保持状態を維持することが可能である。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００８０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、疑似スコットラッセル機構を介してボタン保持を行う構成のため、ボタン保持部の上方にミシン針を配置するスペースを確保した上で、第一のリンク体の回動による前後方向への位置ズレを効果的に低減させてボタンの上下動を行わしめることが可能となる。
【００８１】
請求項２記載の発明では、一のボタン保持アームについて長さが等しく且つ平行な二本のリンクを介して移動体に連結することにより、各リンクの回動支点が平行四辺形を描く四節リンク機構を構成することとなる。従って、従って、移動体の移動により各ボタン保持アームの平行状態を維持しつつ接離動作を円滑に行うことが可能である。
そして、かかる各ボタン保持アームの平行移動によりボタンを両側から狭持することから、各ボタン保持アームが回動して狭持する場合と比較して、種々の異なるサイズのボタンに対して，いつもその一半径の両端位置で狭持を行なうことが可能となり、サイズの異なるボタンに対する傾きの発生を効果的に排除し、安定したボタンの保持動作を行うことが可能となる。
【００８２】
請求項３記載の発明は、左右方向移動機構が、左右移動伝達手段によりボタン保持部に対して上下方向の移動に追従しつつ左右方向の移動を行うことが可能である。仮に、左右方向移動機構が上下方向移動に追従不可能である場合には、上下方向移動機構は、左右方向移動機構と共にボタン保持部を上下方向に移動させ、かかる上下移動を行いつつ左右移動機構によるボタン保持部の左右移動を行わねばならず、移動させる対象物が大型化してしまうこととなるが、上記構成により、ボタン保持部とは独立して外部から上下方向への移動力と左右方向への移動力とを入力することができ、移動対象物の小型化・軽量化を図ることが可能となる。従って、ボタン保持部の移動の迅速化、位置決め精度の向上を図ることが可能となる。またさらに、各移動機構の駆動源の出力を低減し、装置の小型化及び消費エネルギーの低減化をも図ることが可能となる。
【００８３】
請求項４記載の発明は、前後方向移動機構が、前後移動伝達手段により、ボタン保持部に対して上下方向の移動に追従しつつ前後方向の移動を行うことが可能である。従って、請求項３記載の発明と同様の理由により、移動対象物の小型化・軽量化を図ることが可能となり、ボタン保持部の移動の迅速化、位置決め精度の向上を図ることが可能となると共に、各移動機構の駆動源の出力を低減し、装置の小型化及び消費エネルギーの低減化をも図ることが可能となる。
【００８４】
請求項５記載の発明は、各方向移動機構が、各方向移動伝達手段により、ボタン保持部に対して他の二方向の移動に追従しつつ各々の方向の移動を行うことが可能である。従って、請求項３又は４記載の発明と同様の理由により、各移動機構による移動対象物の中に他の方向への移動機構を含む必要がなく、移動対象物の小型化・軽量化を図ることが可能となり、ボタン保持部の移動の迅速化、位置決め精度の向上を図ることが可能となると共に、各移動機構の駆動源の出力を低減し、装置の小型化及び消費エネルギーの低減化をも図ることが可能となる。
【００８５】
請求項６記載の発明は、上下移動機構がウォームギヤ機構を介してボタン保持部の上下移動を行う構成であるため、回転動力源の出力トルクを高トルク化してボタン保持部に入力することが可能となる。従って、回転駆動源として出力トルクが小さい小型のものを使用することが可能となり、装置全体の小型・軽量化を図ることが可能となる。また、ウォームギヤ機構は大小歯車機構よりも小型化を図ることが容易であり、さらなる装置の小型化にも貢献する。
【００８６】
請求項７記載の発明では、縫い付け対象となる二つのボタン穴間隔よりも薄い先端部を備えた糸浮かし部材をボタン上に介挿可能であるため、根巻きの際のミシン針の針の振り幅を縮小化することができる。従って、根巻きを行うボタンの縫い付け際に、ミシン針を上昇−針振り−下降という三工程を経る必要がなく、上昇と同時に針振り−下降という二工程を行うことができ、根巻きボタンの縫い付けの迅速化を図ることが可能となる。
【００８７】
さらに、糸浮かし機構と上下移動機構の駆動源を共有することにより、駆動源の必要個体数を低減し、生産の正の向上を図ると共に装置の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
【００８８】
請求項８記載の発明では、上下移動機構の可動部の移動範囲の一部を移動する際の移動力をボタン保持部の上下動の動力源として割り当て、可動部が移動範囲の他の一部を移動する際の移動力を糸浮かし部材の介挿又は退避動作の動力源として割り当てるため、上下移動機構の可動部に対する動作制御のみを行うことにより、ボタン保持部の上下動と糸浮かし部材の介挿・退避という二種類の動作の動作制御を実現することが可能となり、制御系の簡明化を図ることが可能となる。
【００８９】
請求項９記載の発明では、ボタンに対する糸浮かし部材先端部の高さ調節が可能であるため、根巻きのための縫い付け糸の糸長の調節を図ることが可能となり、その結果根巻き長を自在に設定することが可能となる。
【００９０】
請求項１０記載の発明では、糸浮かし機構が、ガイド軸とこれに沿って上下動可能且つこれを中心に回転可能なスライダとにより糸浮かし部材の介挿・退避動作と高さ調節動作と可能とするため、本来，回転機構と直動機構の二種類の機構が必要であったところ、一種類の機構のみで実現することができ、装置の簡明化と共に部品点数の低減を図り、装置の生産性の向上を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態であるボタン付けミシンの斜視図である。
【図２】ボタン付けミシンの主要部を成すボタン保持装置の側面図である。
【図３】ボタン保持装置の斜視図である。
【図４】ボタン保持装置の各リンク体の基本構造を説明するための概略説明図である。
【図５】第一のリンク体とその周辺構成を示す側面図である。
【図６】第一のリンク体とその周辺構成を示す底面図である。
【図７】ボタン保持部開閉機構の概略構成を示す説明図であり、図７(Ａ)はボタン保持部開閉機構を上方から見た概略構成を示し、図７(Ｂ)は下方から見た概略構成を示す。
【図８】糸浮かし機構の斜視図である。
【図９】糸浮かし機構の支持ブラケット部分を下方から見た部分説明図である。
【図１０】糸浮かし機構の支持ブラケット部分の部分斜視図である。
【符号の説明】
１ ボタン保持装置
１０ ベース体
１５ 第二のリンク体
２０ 第一のリンク体
２５Ｌ，２５Ｒ ボタン保持アーム
２６Ｌ，２６Ｒ ボタン保持部材（ボタン保持部）
３０ Ｙ軸機構（前後移動機構）
４０ Ｘ軸機構（左右移動機構）
５０ Ｚ軸機構（上下移動機構）
５１ Ｚ軸モータ（駆動源）
５２ ウォームギヤ（ウォームギヤ機構）
５３ ウォームホィール（ウォームギヤ機構）
５９ Ｌ字棒状体（可動部）
６０ ボタン保持部開閉機構
６１Ｌ，６１Ｒ 前側長穴部（ガイド手段）
６２Ｌ，６２Ｒ 後側長穴部（ガイド手段）
６５ 移動体
６６Ｌ，６６Ｒ 前側リンク（二本のリンクの一方）
６７Ｌ，６７Ｒ 後側長穴部（二本のリンクの他方）
８０ 糸浮かし機構
８８ 主ガイド軸（ガイド軸）
９０ 糸浮かし棒（糸浮かし部材）
９１ 棒保持体（スライダ）
１００ ボタン付けミシン
１０１ ミシン針

Claims (10)

1. 上下動を行うミシン針に対して上下，左右，前後方向に移動自在にボタン保持を行うボタン保持装置を備えるボタン付けミシンであって、
   前記ボタン保持装置は、ベース体と、その基端部を前記ベース体に回動自在且つ前後方向に往復移動自在に支持されると共にその先端部にボタン保持部を備える第一のリンク体と、その一端部を回動自在に前記ベース体に支持されると共に他端部を第一のリンク体の中間部に回動自在に連結した第二のリンク体とを備え、
   前記第一のリンク体の基端部から前記第二のリンク体との連結部までの距離よりも、前記第一のリンク体と前記第二のリンク体との連結部から前記ボタン保持部までの距離を長く設定して疑似スコット−ラッセル機構を構成したことを特徴とするボタン付けミシン。
2. 相互の接近動作によりボタン保持を行うと共に平行に配設された二本のボタン保持アームを互いに接離自在に移動可能とするガイド手段と、前記各ボタン保持アームの長手方向に沿って往復移動可能な移動体と、前記各ボタン保持アームごとに，当該各ボタン保持アームを前記移動体に連結する長さが等しい二本のリンクと、を備えたボタン保持部開閉機構を有し、
   前記各ボタン保持アームごとに対応する二本のリンクを互いに平行に配設したことを特徴とする請求項１記載のボタン付けミシン。
3. 前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して左右方向に移動させる左右方向移動機構と、前記ボタン保持部の上下移動に追従しつつ前記左右方向移動機構による左右方向への移動力を前記ボタン保持部に伝達可能な左右移動伝達手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のボタン付けミシン。
4. 前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して前後方向に移動させる前後方向移動機構と、前記ボタン保持部の上下移動に追従しつつ前記前後方向移動機構による前後方向への移動力を前記ボタン保持部に伝達可能な前後移動伝達手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のボタン付けミシン。
5. 前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して上下方向に移動させる上下方向移動機構と、前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して左右方向に移動させる左右方向移動機構と、前記ボタン保持部を前記ミシン針に対して前後方向に移動させる前後方向移動機構と、前記ボタン保持部の左右及び前後移動に追従しつつ前記上下方向移動機構による上下方向への移動力を前記ボタン保持部に伝達可能な上下移動伝達手段と、前記ボタン保持部の上下及び前後移動に追従しつつ前記左右方向移動機構による左右方向への移動力を前記ボタン保持部に伝達可能な左右移動伝達手段と、前記ボタン保持部の上下及び左右移動に追従しつつ前記前後方向移動機構による前後方向への移動力を前記ボタン保持部に伝達可能な前後移動伝達手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のボタン付けミシン。
6. 前記上下移動機構は、回転駆動源からウォームギヤ機構を介して前記ボタン保持部に上下移動の移動力を入力することを特徴とする請求項３，４又は５記載のボタン付けミシン。
7. 前記ボタン保持部に保持されたボタンと前記ミシン針との間に対して糸浮かし部材の先細先端部の介挿と退避とを行う糸浮かし機構を備え、
   前記糸浮かし機構と前記上下移動機構とが一の駆動源を共用することを特徴とする請求項３，４，５又は６記載のボタン付けミシン。
8. 前記上下移動機構は、所定の移動範囲内で移動を行う可動部を有すると共に当該可動部の移動範囲の一部の範囲内を移動するときの移動力により前記ボタン保持部の上下移動を行い、
   前記糸浮かし機構は、前記可動部の移動範囲の他の一部の範囲内を移動するときの移動力を受けて前記糸浮かし部材の先端部の介挿又は退避を行うことを特徴とする請求項７記載のボタン付けミシン。
9. 前記糸浮かし機構は、前記ボタンに対して前記糸浮かし部材の上下位置の位置決めを行う機構を有することを特徴とする請求項７又は８記載のボタン付けミシン。
10. 前記糸浮かし機構は、上下方向に沿って配設されたガイド軸と、当該ガイド軸に沿って上下動可能且つガイド軸を中心に回転可能な前記糸浮かし部材の保持用のスライダとを備えることを特徴とする請求項９記載のボタン付けミシン。

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