JP3850092B2 - ミシンの上糸交換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ミシンの上糸を自動交換するミシンの上糸交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンの上糸交換装置は、特公平３−５８３４号公報に開示されている。
【０００３】
同公報に開示の技術では、回転するテーブルユニット上に複数個の糸巻を各々保持する機構が設けられている。また、この保持機構毎に糸巻の糸端部をクランプする所定のアクチュエータが設けられている。上糸は前記複数個の糸巻から何れか１本の糸を選択して針側に供給される。
【０００４】
上糸を交換するときは、上糸をミシン頭部上の所定位置で切断して、元糸側端部は所定のアクチュエータでクランプし、糸巻側の糸端部は前記保持機構毎に設けられている前記アクチュエータでクランプする。そして、前記テーブルユニットを回転して交換糸の糸巻をミシン頭部に対峙する位置に移動し、この糸巻の保持機構ごと交換糸の糸巻をテーブルユニットからミシン頭部側に移動し、この保持機構において前記アクチュエータでクランプされている糸端部を前記所定位置（糸切断位置）に位置する。そして、糸結び装置を駆動して交換糸の糸引出し側と元糸側とを結ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、糸の交換を行う度に、テーブルユニットを回転させて、テーブルユニットとミシン頭部との間で交換糸の糸巻を保持機構ごと移動する必要がある。
【０００６】
また、各糸巻ごとに糸端部をクランプする手段が必要である。そのため、糸交換の速度が遅く、縫製作業効率が低いという問題や、機構が複雑となるため部品点数が多く、そのため、装置が大型化し、製造コストが高いという問題もあった。
【０００７】
そこで、本出願人はかかる課題を解決するためのミシンの上糸交換装置を提案している（特願平８−８８４２０号、特願平８−８８４２１号、特願平８−１１９３７５号、特願平８−１１９３７６号、特願平８−１１９３７６号、特願平８−１１９３７７号、特願平８−１１９３７８号、特願平８−１２１９２９号〔何れも本願出願時において未出願公開〕）。
【０００８】
この上糸交換装置は、複数の糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する糸調子台（糸端部保持部）を備えている。糸交換にあたっては、この糸調子台から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断し、この切断された糸の元糸側端部はクランプして保持する。そして、糸調子台に保持されている糸から交換糸を選択し、糸調子台を移動することで被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する。この移動後、垂下している被選択糸（交換糸）の糸端部を糸クランプの吸引口で吸引して捕捉し、この被捕捉糸の糸端部側と前記元糸側とを所定の糸結び位置でノッタ（糸結び部）により結ぶ。
【０００９】
この糸結び後、針先から元糸を駆動歯車及び従動歯車（糸引出し部）により牽引して引き出すことにより、交換糸を糸通しする。また、糸クランプ（第２の糸捕捉部）は、針先の糸を吸引捕捉して両歯車に渡し、この糸クランプで糸を吸引し易いように、針先の糸はワイパ（糸払い部）で払う。
【００１０】
しかし、上記技術では以下のような課題があった。
【００１１】
すなわち、駆動歯車及び従動歯車、糸クランプ、ワイパ及びこれらの駆動機構は、ミシン頭部本体と面板とに跨って取り付けられている。そのため、メインテナンスなどの為に面板を外すには、これらの部材をある程度分解しなければならず、また、面板を取り付けるためには、再度組み立て、再調整をする必要があるので、面板の装着作業が煩雑であるという問題である。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、前記の課題を解決し、ミシンの面板の着脱を容易とできるミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、さらに、駆動及び従動歯車の開閉動作、第２の糸捕捉部の吸引口の移動及び糸払いの移動のタイミング調整を容易とすることにある。
【００１４】
別の課題として、駆動歯車と従動歯車との噛み合わせ圧が高いと糸引きは強くなるが、糸の種類によっては切れてしまうという問題がある。
【００１５】
そこで、この発明の別の目的は、前記の課題を解決し、糸引きの歯車の噛み合い圧を糸種類に応じた適切なものとできるミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１６】
別の課題として、糸クランプ（第２の糸捕捉部）は、糸を吸引して吸引口の先端から奥の中空部に導かれる途上で止まってしまい、糸の吸引不良を起こす場合があるという問題がある。
【００１７】
そこで、この発明の別の目的は、前記の課題を解決し、針孔に交換糸を糸通しするに際し、針先の糸の捕捉を確実にできるミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段を、後述する発明の実施の形態における対応する部材や符号などもカッコ書きで付記して説明する。
【００２８】
(１)請求項１に記載の発明は、
「複数の糸巻（Ｔ１〜Ｔ５）と、
この各糸巻から各々引出した複数本の糸（Ｔ１１〜Ｔ５１）の端部（Ｔ１２〜Ｔ５２）が垂下して保持されている糸端部保持部（糸調子台３２）と、この複数本の保持糸から選択された糸の端部を捕捉する第１の糸捕捉部（糸クランプ３６）と、
上糸の元糸側端部と前記第１の糸捕捉部により捕捉された被捕捉糸とを結ぶ糸結び部（ノッタ３４）と、
互いに噛み合う開閉可能の一対の歯車（駆動歯車４２、従動歯車４４）を回転してその噛み合う両歯車の間にクランプさせて元糸を引出すことにより、交換糸を針孔に通す歯車機構（駆動歯車４２、従動歯車４４、符号４２１〜符号４２５の連結機構、符号４４１〜符号４４６の連結機構）と、
針（５２４）に対して吸引口（糸クランプ４５）を接近及び離隔移動して針先の糸を吸引捕捉し、前記一対の歯車に渡す第２の糸捕捉部（糸クランプ４５、符号４５１〜符号４５７の連結機構）と、
針に対して糸払い（ワイパ４６）を接近及び離隔移動して針先の糸を払い、前記第２の糸捕捉部による糸の捕捉を容易にする糸払い部（ワイパ４６、符号４６１〜符号４６４の連結機構）とを備え、
前記歯車機構、前記第２の糸捕捉部及び前記糸払い部は、全てミシンの面板（５５）又はミシン頭部本体（５６）の何れか一方のみに支持されていること、を特徴とするミシンの上糸交換装置」である。
【００２９】
請求項１に記載のミシンの上糸交換装置によれば、歯車機構、第２の糸捕捉部及び糸払い部が、全てミシンの面板又はミシン頭部本体の何れか一方のみに支持されているので、これらの機構を分解しなくても、面板を容易に着脱できる。
【００３０】
(２)請求項２に記載の発明は、
「前記一対の歯車の開閉機構（符号４４１〜符号４４６の連結機構）、前記吸引口の移動機構（符号４５１〜符号４５７の連結機構）及び前記糸払いの移動機構（符号４６１〜符号４６４の連結機構）は連結され、
この連結機構は単一のアクチュエータ（エアシリンダ４４２）により駆動されること、を特徴とする請求項１に記載のミシンの上糸交換装置」である。
【００３１】
請求項２に記載のミシンの上糸交換装置によれば、歯車の開閉機構、第２の糸保持部の吸引口の移動機構及び糸払いの移動機構が連結され、単一のアクチュエータにより駆動されるので、これらの機構が別々に複数のアクチュエータで駆動される場合に比べ、駆動及び従動歯車の開閉動作、第２の糸捕捉部の吸引口の移動及び糸払いの移動の相互のタイミング調整を容易とすることができる。
【００３４】
(３)請求項３に記載の発明は、「複数の糸巻（Ｔ１〜Ｔ５）と、この各糸巻から各々引出した複数本の糸（Ｔ１１〜Ｔ５１）の端部（Ｔ１２〜Ｔ５２）が垂下して保持されている糸端部保持部（糸調子台３２）と、この複数本の保持糸から選択された糸の端部を捕捉する第１の糸捕捉部（糸クランプ３６）と、上糸の元糸側端部と前記被捕捉糸とを結ぶ糸結び部（ノッタ３４）と、針孔（５２４ａ）から元糸を引出すことにより交換糸を針孔に糸通しする糸引出し部（駆動歯車４２、従動歯車４４）と、針先の元糸を吸引して捕捉し、前記糸引出し部に渡す第２の糸捕捉部（糸クランプ４５）とを備え、前記第２の糸捕捉部の吸引口には、先端の左右（４５８ａ、４５８ｂ）から奥の中空部（４５８ｃ）に糸を追い込む溝（４５８ｄ）が形成され、この溝は、先端から奥の中空部にかけて溝幅が漸次狭くなっていて、溝面（４５８ｅ、４５８ｅ）の傾斜は先端から奥の中空部にかけて傾斜角が均一か又は漸減的若しくは漸増的に変化していること、を特徴とするミシンの上糸交換装置」である。
【００３５】
請求項３に記載のミシンの上糸交換装置によれば、第２の糸捕捉部の吸引口には、先端の左右から奥の中空部に糸を追い込む溝が形成されているので、中空部に吸引すると、この溝に沿って気流が生じ、この溝に沿って糸が中空部内への案内される。
【００３６】
溝面の傾斜は、先端から奥の中空部にかけて傾斜角が均一か又は漸減的若しくは漸増的に変化している。すなわち、溝面に段差がないので、先端から奥の中空部にかけて溝幅が漸次狭くなっている溝の溝面にそって中空部まで糸が案内され、途中で止まってしまうことがないので、糸の捕捉が容易である。
【００３７】
(４)この場合に、「前記溝は、最奥部の溝幅（α）が前記中空部の径（β）と同一又は前記中空部の径より狭いこと、を特徴とする請求項３に記載のミシンの上糸交換装置」とすると、より糸の吸引が円滑で望ましい。
【００４４】
【発明の実施の形態】
まず、構成について説明する。
【００４５】
図１は、この発明の実施の一形態である一本針多色刺繍ミシン１の斜視図である。
【００４６】
同図に示すように、このミシン１は、所定の刺繍縫いを行う自動縫いミシン５と、上糸を交換する上糸交換装置２とからなる。上糸交換装置２は、このミシンへ供給する上糸の経路中で元糸を切断し、切断後の元糸と交換糸とを結ぶ糸結び装置３と、この結び後、元糸を針穴から引出して交換糸を針穴に糸通しする糸引出し装置４と、を備えている。
【００４７】
まず、自動縫いミシン５について説明する。
【００４８】
図１に示すように、符号５１はミシンベッド上に設けられている送り台である。この送り台には布押え枠５１１、下板５１２が支持されていて、布押え枠５１１の上下駆動により、布押え枠５１１と、下板５１２とにより、被縫物は挟持される。送り台５１は所定の可動テーブル上で、Ｘ駆動モータ、Ｙ駆動モータ（何れも図示せず）の駆動によりＸ−Ｙ方向に移動し、被縫物を所定の縫製データに基づいてＸ−Ｙ方向に送る。このように送られる被縫物上に針落ちすることで所定の形状の刺繍縫いが行われる。
【００４９】
符号５５は面板、符号５６はミシン頭部、符号５２１は糸調子、符号５２２は天秤、符号５２３は針棒、符号５２４は針、符号５２５は中押え、符号５２６は針板である。
【００５０】
図２に示すように、送り台５１にはボルト５３１ａにより布送り台カバー土台５３１が取り付けられ、この布送り台カバー土台５３１は両端を送り台５１の左右に延出している。また、布送り台カバー取付け板５３２、５３２がねじ５３２ａ、５３２ａにより送り台５１の左右に取り付けられている。布送り台カバー５３、５３は、ねじ５３１ｂ、５３１ｂにより、送り台５１の左右に延出している布送り台カバー土台５３１に取付けられて下支えされている。布送り台カバー５３、５３は、布送り台カバー土台５３１の取付け部分から垂直に延出している垂直部分５３ａ、５３ａと、この垂直部分５３ａ、５３ａから折れ曲がって水平に針元側に延出している水平部分５３ｂ、５３ｂを有していて、水平部分５３ｂ、５３ｂはねじ５３２ｂ、５３２ｂと、ナット５３２ｃ、５３２ｃとにより布送り台カバー取付け板５３２、５３２に固定されている。
【００５１】
図３に示すように、符号５４は、針板５２６の周囲に装着され、布押え枠５１１と、下板５１２を下支えする針板補助カバーである。この針板補助カバー５４には、針板５２６の周囲に当接するＵ字型の切欠５４ａが形成されている。針板補助カバー５４の底部で、切欠５４ａの両側には、針板補助カバー支え土台５４１、５４１が夫々ねじ５４１ａ……で固定されている。
【００５２】
針板補助カバー支え土台５４１、５４１の下部には、各々ボールキャッチ支え５４２、５４２がねじ５４２ａで取り付けられている。このボールキャッチ支え５４２、５４２には各々ボールキャッチの雄５４３、５４３がねじ５４３ａ、５４３ａで取り付けられている（ボールキャッチ支え５４２、ボールキャッチの雄５４３などは、何れも図３において片側のみ図示）。
【００５３】
針板補助カバー支え５４４、５４４は、ミシンベッドの下部で針板５２６の両側位置にねじ５４４ａ……で固定される。この針板補助カバー支え５４４、５４４には、各々支持部材５４５、５４５がねじ５４５ａ……で取り付けられる。また、針板補助カバー支え５４４、５４４には、各々ボールキャッチ５４６、５４６がねじ５４６ａ……により固定される。さらに、位置決めストッパ５４７、５４７がねじ５４７ａ……により固定される（ボールキャッチ５４６、位置決めストッパ５４７などは、何れも図３において片側のみ図示）。
【００５４】
図３に示す構造の組み付けた状態は、図４に示している。
【００５５】
次に糸結び装置３について説明する。
【００５６】
図１に示すように、自動縫いミシン５の上には、糸結び装置（電装ボックス）３が取付けられている。この電装ボックス３上には糸置き台３１１が取り付けられている。この糸置き台３１１には管状の糸巻き受棒３１２ａ〜３１２ｅが取付けられ、各々を色、材質、太さ等の異なる糸の糸巻きＴ１〜Ｔ５が差し込むこまれることで保持されている。各糸巻きＴ１〜Ｔ５から引き出された糸Ｔ１１〜Ｔ５１は各々糸巻き受棒３１２ａ〜３１２ｅを流通し、その各糸端部Ｔ１２〜Ｔ５２は、糸交換装置３の前面部に配置されている糸調子台３２に垂下している。
【００５７】
透明の可撓性の管３１３ａ〜３１３ｅの各一端側は糸巻き受棒３１２ａ〜３１２ｅの各々の基端部分の糸出口側に取り付けられ、管３１３ａ〜３１３ｅの各他端は糸調子台３２の上部に取り付けられている。糸Ｔ１１〜Ｔ５１は、管３１３ａ〜３１３ｅ内を流通して糸調子台３２に送られる。
【００５８】
図５に示すように、糸調子台３２における管３１３ａ〜３１３ｅの端部から引出された糸Ｔ１１〜Ｔ５１の各糸道には、上段に糸調子３２１ａ〜３２１ｅが、下段に糸調子３２２ａ〜３２２ｅが、何れも糸調子台３２の左右方向に並べて設けられている。
【００５９】
糸調子台３２は、レール３３１で矢示ａ方向に移動自在に支持され、また、背部にラックが設けられている。このラックは糸調子台モータ３３３により回転するピニオンと噛み合っていて、糸調子台モータ３３３の駆動により糸調子台３２は移動し、糸端部Ｔ１２〜Ｔ５２のうちの何れかを所定の上糸供給路に位置させることができる。
【００６０】
ノッタ３４はエアシリンダ３４１のロッド３４１ａの先端に支持され、矢示ａ方向に移動する。また、ノッタ３４にはエアシリンダ３４２が設けられ、そのシリンダロッドにノッタ３４の所定の駆動レバーが取り付けられている。このレバーがエアシリンダ３４２により操作されることにより、２つの糸を糸結びする。
【００６１】
糸掴み３５は、その基端部がエアシリンダ３５１のロッドに接続され、このエアシリンダの駆動により矢示ｂ方向に移動する。この糸掴み３５の尾端側は支持台３５２に支持され、先端部には上糸と係合して牽引するフック３５３が形成されている。また、支持台３５２には上糸を切断するメス３５４と、この切断された糸の元糸側端部を保持する糸押え３５５とが設けられている。
【００６２】
糸クランプ３６はエアシリンダ３６１のシリンダロッドに取り付けられ、このエアシリンダ駆動により矢示ｂ方向に移動する。この糸クランプ３６にはエアシリンダ３６２が設けられ、また、内部にはボールが入れられている。エアシリンダ３６２のシリンダロッドで内部のボールを押圧することにより、糸クランプ３６の内壁とボールとで糸端はクランプされる。また、糸クランプ３６にはチューブ３６３が接続され、このチューブ３６３からのエアの吸引により糸端を吸引する。
【００６３】
電装ボックス３の底部でフック３５３の下部位置には開口部３６４が開けられていて、この開口部の下部には糸屑かご３６５が設けられている。
【００６４】
電装ボックス３の前面には、糸調子３８と、糸調子開閉装置３８１とが設けられている。糸調子開閉装置３８１はエアシリンダ３８２のシリンダロッド３８２ａに爪部３８３を取り付けたものであり、シリンダ３８２の駆動により、爪部３８３が矢示ａ方向に移動して糸調子３８を開閉する。糸調子３８は、ノッタ３４による糸結びに際し、切断後の元糸に適切な張力をかけるものである。
【００６５】
次に、糸引出し装置４について説明する。
【００６６】
図６、図７は、糸引出し装置４の分解斜視図である。
【００６７】
図６に示すように、面板５５の背部には、ベース土台４１がねじ４１ａ、４１ａにより取り付けられている。
【００６８】
ベース土台４１にはモータ４２１がねじ４２１ｂ……で取り付けられている。このモ−タ４２１のモータ軸４２１ａにはプーリ４２２が止ねじ４２２ａで取り付けられている。プーリ４２２より下部にはシリンダメタル４２３ａ、４２３ａを介装して駆動歯車軸４２３が回動可能に挿通され、この軸４２３には止ねじ４２４ａでプーリ４２４、止ねじ４２ａで駆動歯車４２が固定されている。プーリ４２２とプーリ４２４との間にはベルト４２５が掛け渡されている。
【００６９】
ベース土台４１にはセンサ取付け板４３１がボルト４３１ａで固定され、このセンサ取付け板４３１には巻糸検知スイッチ４３２がねじ４３２ａ、４３２ａで固定されている。この巻糸検知スイッチ４３２にはワイヤ４３３が取り付けられている。巻糸検知スイッチ４３２は、糸の張力によりワイヤ４３３が回動し、糸の有無、たわみの有無を検地するものである。
【００７０】
ベース土台４１にはシリンダ軸４４１の一端側がナット４４１ａにより固定されている。シリンダ軸４４１の他端側はリンク駆動エアシリンダ４４２の基端部に差し込まれ、止輪４４１ｂで回動可能に止められている。エアシリンダ４４２のシリンダロッド４４２ａにはナックル４４３が固定されている。
【００７１】
図７に示すように、ナックル４４３には、段ねじ４４３ａにより従動歯車取付板４４４の基端部が回動可能に取り付けられている。従動歯車取付板４４４の尾端部には従動歯車軸４４６が挿通された従動歯車軸取付台４４５が、ボルト４４５ａ、ナット４４５ｂで固定されている。従動歯車軸４４６には従動歯車４４が回動可能に挿通され、止輪４４６ａ、４４６ａで抜け止めされている。
【００７２】
従動歯車取付板４４４の基端部はボルト４４４ａでリンク軸４５１に固定されている。リンク軸４５１は従動歯車戻しばね４５２、軸受４５１ａ、４５１ａが介装され、リンク軸取付板４５１ｂに回動可能に支持され、止輪４５１ｃで一端側が抜け止めされている。リンク軸取付板４５１ｂは、ボルト４５１ｄでベース土台４１に固定されている。リンク軸４５１の他端部には押下腕４５３の基端部がねじ４５３ａで固定されている。
【００７３】
押下腕４５３の尾端部は、上糸吸引リンク４５４の一端部、及びワイパリンク４６１の一端部と、段ねじ４５４ａにより回動可能に連結されている。
【００７４】
上糸吸引リンク４５５の一端部は、起動レバー戻しばね４５６を介装して、段ねじ４５５ａで回動可能に面板５５の側面部に取り付けられている。上糸吸引リンク４５４の他端部と上糸吸引リンク４５５の軸中間部とは段ねじ４５５ｂで回動可能に連結されている。上糸吸引リンク４５５の他端部にはクランプヘッド取付板４５７がボルト４５７ａで固定されている。
【００７５】
クランプヘッド取付板４５７には糸クランプ４５が取り付けられている。この糸クランプ４５は前記糸クランプ３６とも共通する構成で、クランプヘッド４５８、ボール４５９ａ、ヘッドブッシュ４５９ｂ、エアシリンダ４５９などからなる。すなわち、クランプヘッド４５８内ボール４５９ａを封入している。このボール４５９ａはエアシリンダ４５９のシリンダロッドにより押圧されることでクランプヘッド４５８の内壁面に押し付けられる。糸クランプ４５は、クランプヘッド４５８内を吸引して針先の糸を引込み、エアシリンダ４５９のシリンダロッドでボール４５９ａを押圧して糸をボール４５９ａとクランプヘッド４５８の内壁面との間にクランプする。
【００７６】
面板５５の下部には軸受４６１、４６１を介装してワイパ軸４６２が回動可能に軸支されている。ワイパ軸４６２の一端側には、ねじ４６３ａ、４６３ｂでワイパ４６の基端部が固定され、また、止輪４６３ｃで抜け止めされている。ワイパ軸４６２の他端部にはワイパ揺動腕４６４の基端部がボルト４６４ａで固定されている。ワイパ揺動腕４６４の尾端部と、前記ワイパリンク４６１の他端部とは、段ねじ４６４ａで回動可能に連結されている。
【００７７】
歯車戻し補助ばねフック４７は、基端部に長孔４７１が形成され、尾端部はフック状の部材である。この補助ばねフック４７は、ねじ４７２を長孔４７１に挿通して面部５５の前面に高さを調節可能に取り付けられる。起動レバー戻しばね４５６の一端４５６ａは補助ばねフック４７のフック部分に係合し、他端４５６ｂは前記上糸吸引リンク４５５に係合し、上糸吸引リンク４５５を付勢する。
【００７８】
以上のような糸引出し装置４の組み付けた状態は、図８の背面図と図９〜図１１の左側面図で示している。
【００７９】
図１２には、前記クランプヘッド４５８の先端部形状を示している。
【００８０】
このクランプヘッド４５８の先端部の吸引口には、先端の左右４５８ａ、４５８ｂから、奥の中空部４５８ｃに糸を追い込む溝４５８ｄが形成されている。この溝４５８ｄは、先端から奥の中空部４５８ｃにかけて溝幅が漸次狭く形成されている。そして、溝面４５８ｅ、４５８ｅの傾斜は先端から奥の中空部４５８ｃにかけて傾斜角が均一である。そして、溝４５８ｄの最奥部の溝幅αは、中空部４５８ｃの径βより狭くなっている。
【００８１】
次に、作用について説明する。
【００８２】
自動縫いミシン５は、周知のとおり、押え枠５１１と下枠５１２との間に被縫物を挟持し、送り台５１をＸ−Ｙ方向に送りつつ針落ちして所定の形状縫いを行う。
【００８３】
図２に示すように、送り台５１の左右両側には布送り台カバー５３、５３が取り付けられている。この布送り台カバー５３、５３は、送り台５１をＸ−Ｙ方向に送るＸ−Ｙ駆動テーブルなどの機構部分と被縫物とを遮るので、被縫物が大きめであっても油、グリースなどの汚れが付着することがない。
【００８４】
また、図４に示すように、針板補助カバー５４は、水平方向に移動することで、針板５２６の周囲に着脱可能である。すなわち、針板補助カバー５４を、針板５２６に向かって水平方向に差入れると、位置決めストッパ５４７とねじ５４１ａの頭とが係合して位置決めされ、支持部材５４５、５４５により下支えされた状態で、ボールキャッチ５４６がボールキャッチの雄５４３を掴み、これにより針板補助カバー５４は装着される。
【００８５】
このように、針板補助カバー５４は、水平方向に移動することで着脱できる構成としているので、針板補助カバー５４を交換する場合でも、押え枠５１１や下板５１２を取り外す必要はなく、針板補助カバー５４の交換作業は容易である。
【００８６】
上糸交換装置２による上糸交換の前には、ミシン５は縫製を中止して、前記糸切りメスで糸切りを行う。
【００８７】
上糸の交換は所定の制御系（マイクロコンピュータ）により次のように行なわれる。
【００８８】
図５を参照して、まず、シリンダ３５１の駆動でフック３５３が迫り出して、被交換糸（Ｔ３１）を掴んで引っ込む。このとき、被交換糸はメス３５４とフック３５３とが交叉することで切断され、被交換糸の元糸側端部はフック３５４と糸押え３５５との間に挟持される。
【００８９】
次に、モータ３３３の駆動により、糸調子台３２を矢示ａ方向に移動し、Ｔ１１〜Ｔ５１のうち交換糸を所定の糸交換位置に移動する。次に、糸クランプ３６が交換糸の糸端部（Ｔ１２〜Ｔ５２のいずれか）を吸引、クランプして引っ込む。この状態で、被交換糸の元糸と交換糸とは糸交換位置で上下に平行である。
【００９０】
前記のように被交換糸の元糸と交換糸とが糸交換位置に配置された後、シリンダ３４１の駆動によりノッタ３４が両糸に向かって迫り出し、シリンダ３４２の駆動によりノッタ３４が作動して被交換糸の元糸と交換糸とが糸結びされる。
【００９１】
この糸結び後、ノッタ３４は元の位置に戻り、糸調子３８はシリンダ３９１の駆動により開く。また、交換糸の残り糸はチューブ３６３から吸引されて排出される。元糸の残り糸は糸屑かご３６５に落ち、このかご３６５内も吸引されて排出される。
【００９２】
前記上糸交換後、糸引出し装置４により、次のように交換糸の糸通しを行う。
【００９３】
まず、図９に示すように、エアシリンダ４４２のシリンダロッド４４２ａを引くと、従動歯車取付板４４４が、軸４５１を中心に時計方向（矢示ｆ方向）に回転し、従動歯車４４が引き上げられて、駆動歯車４２と従動歯車４４との間が開く。
【００９４】
このとき、軸４５１に取付けられている腕４５３も時計方向に回転するので、この腕４５３の基端部に連結されているリンク４５４が押し出されてリンク４５５が段ねじ４５５ａを中心に反時計方向（矢示ｇ方向）に回転し、糸クランプ４５が針５２４側に降下する。
【００９５】
腕４５３の前記の回転により、リンク４６１も押し出されて腕４６４を介して、軸４６２が時計方向（矢示ｈ方向）に回転し、腕４６２に取り付けられているワイパ４６が針５２４側に降下する。
【００９６】
このとき、糸クランプ４５のクランプヘッド４５８内は吸引を開始しておく。
【００９７】
これにより、針先の元糸Ｔはワイパ４６により糸払いされ、元糸Ｔはクランプヘッド４５８内に吸引され、エアシリンダ４５９の駆動により、元糸Ｔは前記ボール４５９ａとクランプヘッド４５８の内壁との間にクランプされる（図１０参照）。
【００９８】
次に、図１１に示すように、エアシリンダ４４２のシリンダロッド４４２ａを引き出して、従動歯車４４を下ろしていく（矢示ｉ方向）。このとき、軸４５１が反時計方向に回転するので、元糸Ｔを捕捉した糸クランプ４５は上昇し（矢示ｊ方向）、元糸Ｔを駆動歯車４２と従動歯車４４との間の位置に引き出す。このとき、ワイパ４６も軸４５１の反時計方向回転により引き上げられる（矢示ｋ方向）。元糸Ｔは駆動歯車４２と従動歯車４４との間にクランプされる。
【００９９】
この後、モータ４２１で駆動歯車４２を回転すると、噛み合っている駆動及び従動歯車４２、４４により元糸Ｔが巻き上げられて針孔５２４ａから引き出され、元糸Ｔに糸結びされている交換糸が針孔５２４ａに通される。この後、駆動及び従動歯車４２、４４と、針孔５２４ａとの間に所定の糸切りメス４８を降下させて、糸切りを行い、元糸Ｔを切断除去する。
【０１００】
元糸Ｔの残り糸は、クランプヘッド４５８内の吸引により排出される。なお、この糸くずは、前記糸クランプ３６から吸引排出された糸くず、前記糸屑かご３６５から吸引排出された糸くずとともに同一箇所に排出される。そのため、残り糸の片付けが容易である。
【０１０１】
糸引き出し装置４は、図６、図７を参照して前記したとおりの機構であり、従動歯車４４を開閉する符号４４４〜符号４４６の連結機構には、糸クランプ４５を上げ下げする符号４５１〜符号４５７の連結機構が連結され、さらに、この連結機構にワイパ４６を駆動する符号４６１〜符号４６４の連結機構が連結されている。そして、これらの機構は単一のエアシリンダ４４２により駆動されているので、図９〜図１１を参照して前記したような従動歯車４４、糸クランプ４５及びワイパ４６の動作は、各部を個別のアクチュエータで駆動した場合に比べて、タイミング調整が容易である。
【０１０２】
また、従動歯車４４、糸クランプ４５及びワイパ４６を駆動する各連結機構は、全て面板５５に支持されている。そのため、メインテナンスなどのために面板５５をミシン頭部５６から取り外す場合、前記各連結機構はいっさい分解する必要がない。
【０１０３】
また、図９〜図１１に示すように、起動レバー戻しばね４５６により、リンク４５５は時計方向に回転するように付勢されている。そのため、リンク４５４、腕４５３、軸４５１を介して、従動歯車戻り板４４４は反時計方向に付勢されている。これは従動歯車４４が駆動歯車４２と噛み合う方向であり、この両歯車の噛む合い圧はばね４５６の付勢力により左右される。
【０１０４】
ばね４５６の一端４５６ｂはリンク４５５に係合し、他端４５６ａは歯車戻し補助ばねフック４７に係合しているのが、フック４７は前記のとおり取付け高さを調節できて、この高さ調節によりばね４５６の曲げの大きさが左右される。
【０１０５】
そのため、フック４７の取付け高さを調節することにより、リンク４５５の付勢力、ひいては、従動歯車４４と駆動歯車４２との噛み合い圧を調節できる。そこで、切れやすい糸を使用するときは、この噛み合い圧を弱く調節し、丈夫な糸を使用するときは強く調節して、従動歯車４４と駆動歯車４２に対する糸のすべりの抑制、糸引き能力の向上を図ることができる。
【０１０６】
元糸Ｔを糸クランプ４５で吸引するに際し、図１２に示すように、クランプヘッド４５８の吸引口４５８ｄは、先端の左右４５８ａ、４５８ｂから、奥の中空部４５８ｃに糸を追い込む溝４５８ｄが形成されている。この溝４５８ｄは、先端から奥の中空部４５８ｃにかけて溝幅が漸次狭く形成されている。
【０１０７】
そして、溝面４５８ｅ、４５８ｅの傾斜は先端から奥の中空部４５８ｃにかけて傾斜角が均一である。すなわち、溝面４５８ｅ、４５８ｅに段差がないので、溝４５８ｄの最奥部の溝幅αを中空部４５８ｃの径βより狭くして中空部４５８ｃに糸を追い込んでいくと、溝４５８ｄに沿って生じる気流に乗り、溝４５８ｄに沿って移動する糸は溝面４５８ｅ、４５８ｅの途中で止まってしまうことがない。これにより、元糸Ｔは糸クランプ４５に確実に捕捉される。
【０１０８】
ミシン針のミシンへの取付け向きは、通常は、その針孔の方向をミシン頭部の長さ方向と直交するようにしている。しかし、前記のミシン５において、図１３に示すように、針５２４の取付け向きを通常の針孔の向き（矢示ｍ方向）に対し、角度θ（２０°程度）だけ傾けるようにすると（矢示ｎ方向）、糸引きの方向がミシン頭部５６の長さ方向（矢示ｏ方向）であるので、針孔５２４ａを糸の結び目が通過しやすくなり、結び目が針孔５２４にかみついて糸切れするのを防止するのに役立つ。
【０１０９】
この場合、針５２４の取付け向きを検査するのが難しいが、これは、次のようにすればよい。
【０１１０】
すなわち、図１４に示すように、プラスチックなど軽量な材料で形成された筒状の支持部材６２の先端部に吸着面６１ａが平坦な磁石６１を取り付けた検査具６を用意して、針５２４の側部（図１４は針孔５２４ａより幾分高い位置の断面で示している）に吸着させると、針５２４の側面形状に吸着面６１ａが合って吸着され、磁石６１の傾きが定まる。そして、この傾きを指示部材６２の指し示す方向により知ることができる。そこで、針板５２６には、針下から角度θの方向を示す測定線５２６ａを記しておけば、この測定線５２６ａの方向と支持部材６２の方向の比較により、針５２４の取付け向きが角度θで傾いているか否かを容易に判断することができる。
【０１１１】
なお、上記の発明の実施の形態は、いうまでもなく、この発明を限定するものではない。
【０１１２】
例えば、図１２を参照して説明したクランプヘッド４５８の溝面４５８ｅ、４５８ｅは、先端から奥の中空部４５８ｄにかけて傾斜角が一定であったが、図１６に示すように、溝面４５８ｅ、４５８ｅの傾斜が、先端から奥の中空部４５８ｄにかけて漸減的若しくは漸増的に変化するようにしても、溝面４５８ｅ、４５８ｅには段差がないので、図１２の場合と同様の効果を奏し得る。また、図１２の例では、最奥の溝幅αを、中空部４５８ｃの径βより狭く形成したが、αとβを同一としてもよい。
【０１１３】
また、図６、図７を参照して説明したように、前記の例では、従動歯車４４、糸クランプ４５及びワイパ４６を駆動する機構をすべて面板５５に取り付けているが、これらをすべてミシン頭部本体５６に取り付けるようにしても、前記と同様に面板５５の着脱を容易とすることができる。
【０１１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ミシンの面板の着脱を容易にすることができる。
【０１１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するほか、駆動及び従動歯車の開閉動作、第２の糸捕捉部の吸引口の移動及び糸払いの移動のタイミング調整を容易とすることができる。
【０１１７】
請求項３、請求項４に記載の発明によれば、糸の引き出し作業に際し、第２の糸捕捉部による糸の吸引不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンの斜視図。
【図２】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける布送り台カバーの取付け構造を示す分解斜視図。
【図３】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける針板補助カバーの取付け構造を示す分解斜視図。
【図４】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける針板補助カバーの作用を説明する斜視図。
【図５】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸結び装置の斜視図。
【図６】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の分解斜視図。
【図７】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の分解斜視図。
【図８】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の背面図。
【図９】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の左側面図。
【図１０】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の左側面図。
【図１１】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおける糸引き出し装置の左側面図。
【図１２】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおけるクランプホルダの正面図（Ａ）と、平面図（Ｂ）。
【図１３】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンに適用する針向きの検査方法を説明する図。
【図１４】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンに適用する針向きの検査方法を説明する図。
【図１５】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンに適用する針向きの検査方法を説明する図。
【図１６】この発明の実施の一形態である一本針刺繍縫いミシンにおけるクランプホルダの他の例の平面図。
【符号の説明】
１ 一本針自動刺繍縫いミシン
２ 上糸交換装置
３ 糸結び装置
３２ 糸調子台
３４ ノッタ
３６ 糸クランプ
４ 糸引出し装置
４２ 駆動歯車
４４ 従動歯車
４４２ リンク駆動エアシリンダ
４５ 糸クランプ
４５８ａ 糸クランプ先端の左
４５８ｂ 糸クランプ先端の右
４５８ｃ 糸クランプ奥の中空部
４５８ｄ 糸クランプ先端の溝
４５８ｅ 糸クランプ先端の溝の溝面
４６ ワイパ
５ 自動縫いミシン
５１１ 押え枠
５１２ 下板
５２４ 針
５２４ａ 針孔
５３ 布送り台カバー
５４５ 支持部材
５４６ ボールキャッチ
５４６ａ ボールキャッチの雄
５４７ 位置決めストッパ
５５ 面板
５６ ミシン頭部本体
６ 検査具
６１ 磁石
６１ａ 吸着面
６２ 支持部材
α 糸クランプ最奥部の溝幅
β 糸クランプ中空部の径
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５ 糸巻
Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１ 糸
Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２ 糸端部

Claims (4)

1. 複数の糸巻と、
   この各糸巻から各々引出した複数本の糸の端部が垂下して保持されている糸端部保持部と、
   この複数本の保持糸から選択された糸の端部を捕捉する第１の糸捕捉部と、
   上糸の元糸側端部と前記第１の糸捕捉部により捕捉された被捕捉糸とを結ぶ糸結び部と、
   互いに噛み合う開閉可能の一対の歯車を回転してその噛み合う両歯車の間にクランプさせて元糸を引き出すことにより、交換糸を針孔に通す歯車機構と、
   針に対して吸引口を接近及び離隔移動して針先の糸を吸引捕捉し、前記一対の歯車に渡す第２の糸捕捉部と、
   針に対して糸払いを接近及び離隔移動して針先の糸を払い、前記第２の糸捕捉部による糸の捕捉を容易にする糸払い部とを備え、
   前記歯車機構、前記第２の糸捕捉部及び前記糸払い部は、全てミシンの面板又はミシン頭部本体の何れか一方のみに支持されていること、を特徴とするミシンの上糸交換装置。
2. 前記一対の歯車の開閉機構、前記吸引口の移動機構及び前記糸払いの移動機構は連結され、
   この連結機構は単一のアクチュエータにより駆動されること、を特徴とする請求項１に記載のミシンの上糸交換装置。
3. 複数の糸巻と、
   この各糸巻から各々引出した複数本の糸の端部が垂下して保持されている糸端部保持部と、
   この複数本の保持糸から選択された糸の端部を捕捉する第１の糸捕捉部と、
   上糸の元糸側端部と前記被捕捉糸とを結ぶ糸結び部と、
   針孔から元糸を引出すことにより交換糸を針孔に糸通しする糸引出し部と、
   針先の元糸を吸引して捕捉し、前記糸引出し部に渡す第２の糸捕捉部とを備え、
   前記第２の糸捕捉部の吸引口には、
   先端の左右から奥の中空部に糸を追い込む溝が形成され、
   この溝は、
   先端から奥の中空部にかけて溝幅が漸次狭くなっていて、
   溝面の傾斜は先端から奥の中空部にかけて傾斜角が均一か又は漸減的若しくは漸増的に変化していること、を特徴とするミシンの上糸交換装置。
4. 前記溝は、
   最奥部の溝幅が前記中空部の径と同一又は前記中空部の径より狭いこと、を特徴とする請求項３に記載のミシンの上糸交換装置。

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