JP3943692B2 - ミシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縫い針に対して上糸を自動で糸通しする自動糸掛け・糸通し装置付きのミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、刺繍縫いミシンにおいては、複数本の異なる色の上糸が選択的に交換使用されているが、上糸を交換する度に縫い針の目孔に上糸をいちいち通す作業が面倒であることから、糸通し作業を自動的に行い得る装置の提案が種々なされている。
例えば、特開昭６１−８９３６５号公報により、多数の糸を並列的に導き、かつ各糸に所定糸量を保つための引き込み装置を設けたフレームを選択的に移動させ、先端に姿勢を水平に保つようにした糸挟持部を設けたアームを回動させ、糸挟持具で運ばれた糸をミシン本体に設けた糸挿通具にて針孔に挿通させる自動糸交換装置が公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動糸交換装置付きミシンは、糸選択の際に、前述したように、各糸に所定糸量を保つための引き込み装置を設けたフレームを選択的に移動させる方式であり、糸の本数を増やして大きくなったフレームを移動させるために、さらに大きなスペースが必要となり、例えば、家庭用ミシンに搭載するのは外観上の面から難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、糸交換に対応しながら、小型化した糸巻き取り装置を備えるミシンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、
糸巻きから引き出された上糸を移送して縫い針の目孔内に挿通させる自動糸掛け・糸通し装置を備えたミシンにおいて、
少なくとも２個の糸巻きをセット可能で、セットされた２個の糸巻きの一方または他方から縫い針に引き出された上糸を糸巻きを回転させて巻き取り可能な糸巻き取り装置と、
糸交換信号に基づいて、前記２個の糸巻きの一方から引き出された上糸を前記糸巻き取り装置により糸巻き取り動作させるとともに、前記２個の糸巻きの他方を前記自動糸掛け・糸通し装置により前記縫い針の目孔内に挿通させる制御装置と、
を備えた構成、
を特徴としている。
【０００６】
ここで、自動糸掛け・糸通し装置としては、道糸内の上糸を把持して縫い針の目孔近傍に張り出すように移送して、その移送された上糸を縫い針の目孔内に挿通させるが、それらの駆動源や糸掛け及び糸通しのための機構の構成は任意である。
糸巻き取り装置は、ミシン上方に配置される小型のものである。
制御装置は、マイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等で構成されるものである。
【０００７】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、少なくとも２個の糸巻きをセット可能で、その一方または他方から縫い針に引き出された上糸を糸巻きを回転させて巻き取り可能な糸巻き取り装置と、糸交換信号に基づいて、２個の糸巻きの一方からの上糸を糸巻き取り装置により糸巻き取り動作させるとともに、２個の糸巻きの他方を自動糸掛け・糸通し装置により縫い針の目孔内に挿通させる制御装置と、を備えた自動糸掛け・糸通し装置付きミシンなので、２個の糸巻きをセットし、一方の糸巻きからの上糸を自動糸掛け・糸通しするとともに、他方の糸巻きに糸を巻き取って、他の糸巻きに交換することにより次の自動糸掛け・糸通しに待機できる。
しかも、２個の糸巻きをセットする糸巻き取り装置を備えるだけなので、小型のものとなる。
【０００８】
請求項１記載の発明は、さらに、前記糸巻き取り装置は、前記２個の糸巻きから各々引き出された糸をそれぞれ案内する２個の糸案内部と、これら２個の糸案内部について、縫い中は糸巻きから糸がほぐれるように引き出される糸巻きの略先方に位置させて、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取られる糸巻きの側方に位置させるように交互に切換動作させる巻き取り切換機構と、を有している構成、を特徴としている。
【０００９】
このように、糸巻き取り装置が、２個の糸巻きからの糸をそれぞれ案内する２個の糸案内部と、これら２個の糸案内部について、縫い中は糸巻きから糸がほぐれるように引き出される糸巻きの略先方に位置させて、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取られる糸巻きの側方に位置させるように交互に切換動作させる巻き取り切換機構と、を有するミシンなので、縫い中は糸巻きからほぐれるように糸を引き出せるものとなり、また、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取りやすくなる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンであって、前記巻き取り切換機構は、前記２個の糸巻きが各々セットされる２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行う動力伝達切換部材と、アクチュエータの駆動によって、前記２個の糸案内部を前記交互に切換動作させるとともに、前記動力伝達切換部材を切換動作させる切換作動部材と、を有している構成、を特徴としている。
【００１１】
このように、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の巻き取り切換機構が、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行う動力伝達切換部材と、アクチュエータの駆動によって、２個の糸案内部を交互に切換動作させるとともに、動力伝達切換部材を切換動作させる切換作動部材と、を有するミシンなので、１個のアクチュエータの駆動で、２個の糸案内部を交互に切換動作するとともに、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断が行える。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のミシンであって、前記糸巻き取り装置には、縫い中の糸と前記糸掛け・糸通し装置による糸掛け・糸通し待機中の糸が接触しないように区画した糸道スペースを設けた構成、を特徴としている。
【００１３】
このように、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の糸巻き取り装置に、縫い中の糸と糸掛け・糸通し待機中の糸が接触しないように区画した糸道スペースを設けたミシンなので、縫い中の糸に糸掛け・糸通し待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るミシンの実施の形態例を図１から図１８に基づいて説明する。
図１は本発明を適用したミシンの一例としての刺繍縫いミシンの自動糸掛け・糸通し装置及び糸巻き取り装置を示す概略斜視図で、図２から図１４は各部の詳細を示した図である。
【００１５】
先ず、図３に示すように、上軸１は、図示しないメインモータ（図１８のミシンモータ９０参照）により回転駆動されるように軸支されており、この上軸１の途中部分に固定された複数の扇状板からなる上軸遮蔽板２が、図示しないフォトセンサ（図１８の主軸センサ９１参照）により検出されることによって上軸１の回転位相位置の信号が得られる。
上軸１の一端部には、釣合錘３が固定され、この釣合錘３に回転自在に連結されたクランクロッド４の揺動端は、縫い針Ｎを保持する針棒５の途中に固定された針棒抱き６に対して回転自在に連結されている。クランクロッド４の基部側には、クランク７を介して天秤８が連結され、この天秤８の揺動端部分が「つ」の字状に折り曲げられた糸掛け部８ａに形成されていて、天秤８の途中部分に、上糸滑り防止用の突部８ｂが形成されている。
【００１６】
また、ミシン本体の上部には、複数本の異なる色の上糸を選択的に交換可能な糸供給源としての糸巻き取り装置１００が備えられている。
この糸巻き取り装置１００は、図１に示すように、ミシン上方に配置されていて、図１３に拡大して示すように、２本の糸巻き支持棒１０１，１０２を備えている。
この２本の糸巻き支持棒１０１，１０２は、前記上軸１と平行で互いに平行に配置されていて、図１４に示すように、図示しないフレームに固定された取付板１０３（軸受部のみ図示）に回転可能に取り付けられている。この糸巻き支持棒１０１，１０２には、糸巻きストッパ１０５，１０６がそれぞれ設けられている。この糸巻きストッパ１０５，１０６は、仮想線で示したように、糸巻き支持棒１０１，１０２に糸巻き１１，１２を各々装着した状態で、その糸巻き１１，１２が糸巻き支持棒１０１，１０２上をそれぞれ回転しないように圧力を加える機能を有している。
【００１７】
そして、糸巻き支持棒１０１，１０２には、各々のピン１０７，１０８により切換カム１１１，１１２が摺動可能に設けられており、この切換カム１１１，１１２は、圧縮コイルバネ１１３，１１４により各々の糸巻き１１，１２とは反対方向にそれぞれ付勢されている。
さらに、糸巻き支持棒１０１，１０２には、作動ギア１１５，１１６がそれぞれ回転可能に取り付けられている。この作動ギア１１５，１１６の各々に噛み合う駆動ギア１１７，１１８が駆動軸１１９に固定されており、この駆動軸１１９には、アクチュエータとして糸巻き取り用ステッピングモータ１２０からの回転駆動力がギア１２１，１２２を介して伝達される。
【００１８】
また、切換カム１１１，１１２には突部１１１ａ，１１２ａが形成されていて、作動ギア１１５，１１６にも突部１１５ａ，１１６ａが形成されており、切換カム１１１，１１２が作動ギア１１５，１１６の方向に移動すると、各々の突部１１１ａ，１１２ａが突部１１５ａ，１１６ａにそれぞれ当接するようになっている。
そして、動力伝達切換部材をなす２つの切換板１２３，１２４が備えられている。この切換板１２３，１２４は、各々のねじりコイルバネ１２５，１２６により一端が切換カム１１１，１１２にそれぞれ当接する方向に付勢されていて、他端が取付板１０３に設けられたストッパ１０４にそれぞれ当接している。
なお、ねじりコイルバネ１２５，１２６のバネ圧は、各々の圧縮コイルバネ１１３，１１４を撓ませて各々の切換カム１１１，１１２と作動ギア１１５，１１６をそれぞれ当接させないで離しておくように設定されている。
【００１９】
さらに、２つの糸案内アーム１３１，１３２が備えられている。この糸案内アーム１３１，１３２も取付板１０３にそれぞれ回転可能に取り付けられていて、ねじりコイルバネ１３３，１３４により反時計回り方向に付勢されている。また、糸案内アーム１３１，１３２には、各々の作動軸１３５，１３６がそれぞれカシメ付けにより設けられている。
なお、糸案内アーム１３１，１３２の先端部に糸案内部１３１ａ，１３２ａが形成されており、この糸案内部１３１ａ，１３２ａは、図示しないミシン天カバーに形成した円弧状穴３１，３２（図示仮想線参照）から上方に突出している。また、糸案内部１３１ａ，１３２ａは、各々の糸巻き支持棒１０１，１０２とほぼ同じ高さ位置に臨んでいるが、図示手前側の糸案内部１３２ａの方が図示奥側の糸案内部１３１ａより高い位置に臨んでいる。
そして、糸案内部１３１ａ，１３２ａの近傍には、仮想線で示したように、前記ミシン天カバーに設けられた糸保持用壁３３，３４により下方及び一側方を各々囲まれた糸道スペース３５，３６がそれぞれ形成されている。この糸道スペース３５，３６によって、糸巻き１１，１２の各々から引き出された糸が、後述するベーステンション板６４０，６４２に掛けられるまで両糸が接触しないものとなる。
【００２０】
また、切換作動部材である作動板１４１が備えられている。この作動板１４１は、取付板１０３に摺動可能に取り付けられている。
そして、この作動板１４１には、切換板１２３，１２４と当接する起立片部１４２と、糸案内アーム１３１，１３２の作動軸１３５，１３６と各々当接する突片部１４３，１４４とが形成されている。
さらに、作動板１４１には、ラック１４５が形成されている。このラック１４５は、アクチュエータとして糸巻き取り切換用ステッピングモータ１５０のギア１５１と噛み合っている。
以上により、巻き取り切換機構を含む糸巻き取り装置１００が構成されている。
【００２１】
ところで、前記針棒５は、図１及び図８に示すように、後述する針振り機構４００を構成する針振り揺動台４０１に対して揺動自在に装着されており、この針振り揺動台４０１に隣接するようにして糸通し手段３００が付設されている。
また、図３に示すように、針棒５に固定された針棒抱き６の直上位置には、糸通し手段３００を構成する糸通し位置決めストッパ３０２がねじ止めされており、針棒５の下端部には、針止め９に設けられた針止めねじ９ａによって縫い針Ｎが取り付けられている。なお、針止め９には、縫い針Ｎの目孔に上糸を導くように糸ガイド１０が取り付けられている。
そして、糸通し手段３００と、後述する糸渡し手段５００及び糸掛け手段６００により自動糸掛け・糸通し装置が構成されている。
【００２２】
図８に示すように、前記針棒５を支持する針振り揺動台４０１の上端部分は、前後方向に伸びる左右揺動軸４０３と、この左右揺動軸４０３を左右方向に貫通するように設けられた前後揺動軸４０４とにより、当該針振り揺動台４０１の下端部分が自在の方向に揺動するように取り付けられている。
また、この針振り揺動台４０１の下端部分には、図示しない揺動規制腕が連結されている。この揺動規制腕が描く円弧状の軌跡に沿って針振り揺動台４０１の下端部分が、略水平面内において揺動可能になされているとともに、特に、図８に示すように、針振り機構４００における針振りステッピングモータ４０５の回転駆動力により釜上を往復移動するように構成されている。
【００２３】
また、針振り揺動台４０１には、針棒５と略平行に糸通し軸３０５が、回転移動自在かつ上下動自在に装着されている。この糸通し軸３０５の上端部分には、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７が嵌着されており、糸通し軸３０５の下端部分には、特に、図５、図６及び図７に示すように、周知の糸通しフックホルダ３０８が取り付けられている。
そして、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７内には、図５に示すように、糸通し軸３０５の上端部分が回転自在に挿入されている。この糸通し軸３０５の上端部分を軸直角方向に貫通するように固定された作動ピン３１０の一端側が、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７に穿設されたカム溝３１１内に遊嵌状態で挿入されている。
【００２４】
円筒状部３０７のカム溝３１１は、図１２に示すように、スパイラル形状の一部をなすようにして延びる傾斜溝カム３１１ａと、この傾斜溝カム３１１ａの上端部から軸方向上方側に延びる縦溝カム３１１ｂとからなる。
傾斜溝カム３１１ａは、糸通しレバー３０６が前記糸通し軸３０５に対して相対的に軸移動することによって、糸通し軸３０５に回動作用を付与する。縦溝カム３１１ｂは、糸通し軸３０５を回動させることなく軸移動可能に保持する構成を有している。
また、図５に示すように、作動ピン３１０と円筒状部３０７の上端部との間には、圧縮コイルバネ３１２が圧縮状態で介装されており、これにより、糸通し軸３０５に対して糸通しレバー３０６が上方に引き上げられた状態に維持されている。
【００２５】
作動ピン３１０の他端側は、針棒５の前記糸通し位置決めストッパ３０２に対して軸方向上側から当接・離間するように配置されている。
作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２上に当接したときには、糸通しフックホルダ３０８に設けられた糸通しフック３１３（図６及び図７参照）が縫い針Ｎの目孔と一致する位置に糸通し軸３０５が停止するように高さ関係が調整されている。
また、作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２に当接した後に糸通しレバー３０６がさらに下方に押し下げられると、作動ピン３１０の一端部分が、傾斜カム３１１ａに沿って回転方向に案内され、これにより、糸通し軸３０５が糸通しフックホルダ３０８とともに回転されるように構成されている。
【００２６】
また、図８に示すように、針振り揺動台４０１の上端部から垂れ下がるようにして設けられたガイド板３１４には、糸通しレバー３０６の途中部分に設けられた突部３１５との間に引張コイルバネ３１６が引っ張り状態で掛けられている。この引張コイルバネ３１６の上方付勢力によって糸通しレバー３０６が上方側に引き上げられている。
【００２７】
さらに、糸通しレバー３０６の途中部分には、ミシン奥側に向かって突出する係止部３１７が形成されている。この係止部３１７に対して、後述する糸渡し手段５００の作動体が上方側から当接することによって、糸通しレバー３０６の下降動作が行われるようになっている。
また、糸通し軸３０５の高さ方向略中央部分には、糸渡し手段５００の作動体に当接して当該作動体をその位置に停止させる糸掛けストッパ３１８がカラー３１９（図５参照）を介して所定の位置に取り付けられている。この糸掛けストッパ３１８は、針棒５に取り付けることも可能である。
【００２８】
一方、図６及び図７に示すように、糸通し軸３０５の下端位置には、糸通しフックホルダ３０８が固定されている。
この糸通しフックホルダ３０８は、周知のように、一対の糸通しフックガイド板３２０，３２０を有している。これら一対の糸通しフックガイド板３２０，３２０の間に糸通しフック３１３が固定されている。
各糸通しフックガイド板３２０，３２０のそれぞれには、略水平に切り込まれた案内溝３２１，３２１が、高さを一致させて切り欠くようにして形成されている。これらの両案内溝３２１，３２１内に糸通しすべき上糸Ａを滑り込ませるように装着して、糸通しフック３１３の先端部分に形成された鍵部３２２に上糸Ａを引っかけさせるこによって、縫い針Ｎの目孔内に上糸を引き込む構成になされている。
【００２９】
ここで、糸通しフック３１３の鍵部３２２は、板状のフック本体の下縁側を略三角形状に切り欠くようにして形成されている。これにより、糸通しフック３１３の鍵部３２２に引っかけられた上糸Ａが、縫い針Ｎの目孔挿入後に糸通しフック３１３の鍵部３２２から下方に向かって直ちに落下して開放されるようになっている。
【００３０】
また、図５に示すように、糸通し軸３０５には、糸通しフックホルダ３０８の上側から針止め糸掛け取付体３２３が回転自在に取り付けられているとともに、その針止め糸掛け取付体３２３に立設された回動軸３２４に対して、針止め糸掛け３２５が回転自在に取り付けられている。
そして、図６に示すように、糸通しフックホルダ３０８に設けられた部分ギア３２６に対して、針止め糸掛け３２５に設けられた部分ギア３２７が噛み合わされている。
さらに、図５に示すように、針止め糸掛け取付体３２３に切り起こし形状に立設されたストッパ部材３２８が、糸通しレバー３０６の側面に当接して回転を制限されることによって、糸通し軸３０５の回転力が針止め糸掛け３２５に伝達され、糸通しフックホルダ３０８と針止め糸掛け３２５とが互いに反対方向に回動される構成になされている。
ここで、針止め糸掛け３２５の揺動端部分は、糸通しされた上糸Ａを保持する二股形状に形成されている。この二股形状部分が、糸通しフックホルダ３０８の回動と同時に反対方向に回動して互いに近接・離間するようになされている。
【００３１】
一方、図１、図４及び図１２に示すように、糸通し手段３００に隣接するようにして糸渡し手段５００が配置されている。
この糸渡し手段５００においては、糸通し軸３０５に隣接するようにして、スクリュー状の駆動軸５０１が台板５０２上に略鉛直に立設されている。この駆動軸５０１の上端部分に駆動ギア５０３が設けられている。この駆動ギア５０３に対して、図示しないが、糸渡し及び糸通し用のステッピングモータ（図１８の符号「３３０」参照）により回転駆動される中間ギアが噛み合わされている。
【００３２】
駆動軸５０１には、糸渡し作動体５０４が螺合されて上下方向に往復移動されるようになっている。
この糸渡し作動体５０４は、図４に示すように、駆動軸５０１に対して自由移動状態に装着された中空箱状の外部作動体５０５と、この外部作動体５０５の内部に装着された内部作動体５０６と、を有している。内部作動体５０６の手前側に配置した作動板５０７に立設された駆動ピン５０８が、駆動軸５０１のスクリュー溝に係合することによって、内部作動体５０６の上下送り動作が行われるようになっている。
【００３３】
また、外部作動体５０５の内部には、内部作動体５０６の底面部に当接するようにして圧縮コイルバネ５０９が配置されている。この圧縮コイルバネ５０９は、内部作動体５０６を上方に押し上げるように軸方向に延在している。
この圧縮コイルバネ５０９の付勢力によって、内外の両作動体５０６，５０５が互いに一体となって上下方向に移動されるように構成されている。
【００３４】
また、内部作動体５０６に設けられた作動板５０７の下縁部分には、糸押し係止部５１１が略直角に折れ曲がるようにして設けられている。この糸押し係止部５１１が、前記糸通しレバー３０６の係止部３１７に対して上方側から当接することによって、糸通しレバー３０６が下方に押し下げられるようになっている。
さらに、外部作動体５０５の上面からは、糸渡し係止部５１２が糸通し軸３０５側に向かって略水平に突出するように設けられている。このような外部移動体５０５の糸渡し係止部５１２が、前記糸通し軸３０５の糸掛けストッパ３１８に対して上側から当接されることによって、外部作動体５０５の下方移動が停止されるようになっている。
【００３５】
さらに、外部移動体５０５の側部近傍には、ラックギア５１３が略直角に立ち上がるようにして配置されている。
このラックギア５１３に穿設された長尺状の縦溝５１４内に、外部移動体５０５の側部に略水平に突出するように内部作動体５０６に立設された規制軸５１５が上下動可能に遊嵌されている。このような構成に基づく案内作用によって、外部移動体５０５が回転することなく上下動するように案内されている。
【００３６】
また、外部移動体５０５の側部には、図１及び図１２に示すように、上規制軸５１５に隣接するようにして糸渡し軸５１６が略水平に突出するように固定されている。この糸渡し軸５１６に対して、糸渡し作動ギア５１７と糸渡しアーム５１８の基部側とが、カラーを介して回転可能に装着されている。
これら糸渡し作動ギア５１７と糸渡しアーム５１８の基部側とは、糸渡し軸５１６に装着されたねじりコイルバネ５２１によって反対方向に回転するように付勢されている。
そして、糸渡し作動ギア５１７に半径方向に延びるように一体形成された突部５２２と、糸渡しアーム５１８の基部側に固定された係止ピン５２３とが、ねじりコイルバネ５１２の回転付勢力によって周方向に当接している。これにより、両部材、即ち、糸渡し作動ギア５１７及び糸渡しアーム５１８がねじりコイルバネ５２１を介して回転方向に弾性的に係合されるようになっている。
【００３７】
糸渡し作動ギア５１７は、ラックギア５１３に噛み合うように配置されており、外部作動体５０５が上下動することによって当該糸渡し作動ギア５１７が回転しながら上下動するとともに、この糸渡し作動ギア５１７の回転に伴って糸渡しアーム５１８が回動するように構成されている。
【００３８】
糸渡しアーム５１８は、糸渡し作動ギア５１７側の基部側から糸渡し軸５１６と略直交する方向に延出する糸渡し第１アーム部５１８ａと、この糸渡し第１アーム部５１８ａの延出端側から略直角に折れ曲がって前記上軸１と略平行に延びる糸渡し第２アーム部５１８ｂとを備えている。
糸渡し第２アーム部５１８ｂの先端部分には、図１に示すように、二股形状の糸張り板５２５が設けられている。この糸張り板５２５と、糸渡し第２アーム部５１８ｂの中間部分に設けられた糸渡し把持部５２６との間に、糸搬送手段２００により引き出された上糸Ａの先端部分が略直線状に掛け渡されるようになっている。
【００３９】
糸渡し把持部５２６は、糸渡し第２アーム部５１８ｂの中間部分から手前側（図１２の右側）に向かって突出するように形成された上押え板５２７と、この上押え板５２７の下面側に圧接された下押え板５２８とを有している。
下押え板５２８から上押え板５２７を貫通して上方に延びる押え軸５２９に対して圧力付与用圧縮コイルバネ５３１が装着されている。この圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の軸方向付勢力によって上下の押え板５２７，５２８が互いに密着されるようになっている。
【００４０】
なお、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１と上押え板５２７との間には圧力調整板５３２が介装されている。この圧力調整板５３２が押え軸５２９の軸方向に往復移動されることによって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の軸方向圧縮力が調整される。これにより、上下の押え板５２７，５２８の密着力が変更されて上糸の把持力が調整される構成にされている。
【００４１】
より具体的には、圧力調整板５３２は、図１に示すように、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１と上押え板５２７との間部分から糸渡し第２アーム部５１８ｂの内面側に沿うようにして延びている。その延出側の基端部分が、糸渡し第１アーム部５１８ａの側面に対して回動自在に取り付けられている。
一方、糸渡し第１アーム部５１８ａの基部側部分には、図１に示すように、糸渡し作動ギア５１７に近接するようにして略コの字状の糸把持ブラケット５３３が、糸渡し第１アーム部５１８ａの回動軸である糸渡し軸５１６と略平行に延びる糸渡し調整軸５３４の回りに回動自在に取り付けられている。
【００４２】
糸把持ブラケット５３３と圧力調整板５３２とは、リンク機構を構成する２体のリンクアーム５３５，５３６を介して連動するように連結されている。そして、糸把持ブラケット５３３の回動軸である糸渡し調整軸５３４に装着されたねじりコイルバネ５３７の回転付勢力によって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１を軸方向に圧縮して付勢力を強化する。これにより、上下の押え板５２７，５２８を互いに強く圧接させる構成となっている。
【００４３】
なお、図１２に示すように、糸渡し作動ギア５１７が最上位置にあることにより糸渡し第１アーム部５１８ａが上方側に向かって延びている場合には、その糸渡し第１アーム部５１８ａに設けられた糸渡し係止板５３８が、糸把持ブラケット５３３の上面部に当接することによって、その糸把持ブラケット５３３の回転が図１２の状態で停止される。これにより、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の圧縮量が抑えられて上下の押え板５２７，５２８の互いの圧接力が弱められる構成となっている。
【００４４】
また、糸渡し作動ギア５１７が回転することにより図示の最上位置からやや下方に下がり、図１２中の二点鎖線のように、糸渡し第１アーム部５１８ａが所定量回転して傾斜した場合には、その糸渡し第１アーム部５１８ａに設けられた糸渡し係止板５３８が糸把持ブラケット５３３の上面から外れることによって、糸把持ブラケット５３３がねじりコイルバネ５３７の回転付勢力により回動される。これにより、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１を軸方向に圧縮することによって、上下の押え板５２７，５２８が互いに強く圧接されるようになっている。
【００４５】
さらに、糸渡し第１アーム部５１８ａには、糸渡し軸５１６から反対側に突出する糸渡し揺動レバー５３９が一体に設けられている。この糸渡し揺動レバー５３９の先端部分には、支持ローラ５４１が回転自在に取り付けられていて、糸渡し作動ギア５１７の回転に従って一体的に揺動される構成になっている。
【００４６】
一方、ラックギア５１３の側部に隣接するようにして、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１を案内するための糸渡し案内板５４２が固定されている。
この糸渡し案内板５４２は、２段の直線状案内部５４２ａ，５４２ｂから構成されている。即ち、ミシン手前側（図１２の右側）に張り出すように設けられた上部側直線状案内部５４２ａ上に、糸渡し揺動レバー５３９の支持ローラ５４１が当接することによって、糸渡し第１アーム部５１８ａが、糸渡し作動ギア５１７の回転に拘わらず斜め下方に張り出した回動位置に係止される。なお、案内部５４２ａは、直線状に限るものではなく、前記目的を達成するものであれば、曲線等、如何なる形状のものでも良い。
また、ミシン奥側（図１２の左側）にやや引き込むようにして設けられた下部側直線状案内部５４２ｂ上に、糸渡し揺動レバー５３９の支持ローラ５４１が当接することによって、糸渡し第１アーム部５１８ａはやや下方側に回動されることとなる。これにより、糸渡し第１アーム部５１８ａは、糸渡し作動ギア５１７の回転に拘わらず、図１２中の二点鎖線で示すように、鉛直下方向に垂れ下がった回動位置に係止されるようになっている。
【００４７】
ここで、糸把持ブラケット５３３には、作動フック５４３が半径方向外方に向かって延出するように一体に設けられている。
前述したようにして糸渡し第１アーム部５１８ａが最下方位置に回転したとき（図１２中の二点鎖線参照）には、作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７に設けられた突部５２２の半径方向先端部分に乗り上げられるように位置関係が設定されている。
そして、作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７の突部５２２上に乗り上げたときには、その乗り上げ分だけ糸把持ブラケット５３３が回動させられることとなる。これによって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の圧縮量が抑えられ、上下の押え板５２７，５２８の圧接力が弱められる構成となっている。
【００４８】
また、糸渡し把持部５２６の近傍には、図１に示すように、糸切りカッタ５５０が配設されている。
この糸切りカッタ５５０により、糸渡し把持部５２６に保持された上糸の先端部分を切断するように構成されている。
即ち、この糸切りカッタ５５０は、糸渡しアーム５１８に糸をセットした後の余り糸をカットするためのもので、図示しないミシン天カバーに取り付けられている。
【００４９】
さらにまた、図１、図８及び図９に示すように、糸通し手段３００により縫い針Ｎに通された上糸を天秤８の糸掛け部８ａに装着する糸掛け手段６００が配置されている。
この糸掛け手段６００は、駆動源として糸繰り出し用ステッピングモータ６０１を兼用している。そして、この糸繰り出し用ステッピングモータ６０１の出力軸には糸繰り出しローラ６０２が固定されている。この糸繰り出しローラ６０２に一体に形成された駆動ギア６０３に対して、モータ取付板６０４上に回転自在に固定された中間ギア６０５が常時噛み合わされている。
【００５０】
一方、モータ取付板６０４には、図示しない押え上げ機構、あるいは、自動糸切り装置に連動して移動する糸繰り出し揺動板６０６が、所定の位置で回転自在に取り付けられている。
この糸繰り出し揺動板６０６の一端側には、モータ取付板６０４との間に糸繰り出し引張コイルバネ６０７が掛けられており、当該糸繰り出し揺動板６０６の他端側が中間ギア６０５から離れる方向に引張付勢されている。
さらに、糸繰り出し揺動板６０６の他端側には、補助ローラ取付板６０８の一端側が回転自在に連結されており、この補助ローラ取付板６０８の他端側は、モータ取付板６０４に立設された支持ピン６０９に対して摺動自在に装着されている。
【００５１】
補助ローラ取付板６０８上には、一対の補助ローラ６１１，６１１が、糸繰り出し引張コイルバネ６０７の付勢力によって糸繰り出しローラ６０２に対して接触するように回転自在に立設されている。
これらの各補助ローラ６１１には従動ギア６１２が一体に形成されており、糸繰り出しローラ６０２に対して補助ローラ６１１，６１１が接触したときに、各補助ローラ６１１の従動ギア６１２が糸繰り出しローラ６０２の駆動ギア６０３に噛み合うようになっている。
なお、糸繰り出しローラ６０２は、補助ローラ取付板６０８に形成された長孔から露出するように設けられている。
【００５２】
さらに、補助ローラ取付板６０８の長孔からは、中間ギア６０５と一体に設けられた第２中間ギア６０５ａが露出している。この第２中間ギア６０５ａに隣接するようにして補助ローラ取付板６０８上に糸取り作動ギア６１３が回転可能に立設されている。
この糸取り作動ギア６１３は、補助ローラ取付板６０８とともに摺動することによって、中間ギア６０５に接離するように配置されている。即ち、前述したように、糸繰り出しローラ６０２に対して補助ローラ６１１，６１１が接触したときには、糸取り作動ギア６１３は中間ギア６０５に対して非噛み合い状態となり、また、糸繰り出しローラ６０２から補助ローラ６１１，６１１が離れたときには、糸取り作動ギア６１３は中間ギア６０５に対して噛み合い状態となる。
【００５３】
糸取り作動ギア６１３には、クランク状をなす糸掛け第１アーム６１４が糸取り作動ギア６１３の回転によって揺動するように取り付けられている。
この糸掛け第１アーム６１４の揺動腕側に、当該糸掛け第１アーム６１４の腕方向に滑動するようにして糸掛け第２アーム６１５が取り付けられている。この糸掛け第２アーム６１５の先端部分に、周知構造の糸取りフック６１６が取り付けられている。
【００５４】
この糸取りフック６１６は、周知のように、糸通し手段３００により縫い針Ｎに通された上糸の途中部分に係合する糸取りバネ６１７を、糸案内溝６１８が設けられた糸取りブラケット６１９内に備えている。この糸取りブラケット６１９は、糸掛け第２アーム６１５の先端部分に糸取り軸６２０により回転可能に装着されている。
この糸取りブラケット６１９内に設けられた上ガイド軸６２１及び下ガイド軸６２２が、天秤８に隣接するように配置された湾曲形状の糸取りガイド部材（面板）６２３のガイド経路６２４上を摺動することによって、糸取りバネ６１７により挟持された上糸が、天秤８の糸掛け部８ａに対して糸掛けされるようになっている。
上ガイド軸６２１及び下ガイド軸６２２は、糸取りブラケット６１９に対して回転付勢力を付与している糸取りねじりコイルバネ６２５によって、糸取りガイド部材６２３のガイド経路６２４上に押し付けられている。
【００５５】
また、糸取りガイド部材６２３のガイド経路６２４の下端部分には、斜め下方に伸びる糸取り係合溝６２６が延接されている。この糸取り係合溝６２６内に、上下のガイド軸６２１，６２２が嵌着可能に配置されている。
そして、図１１にも示すように、これら両ガイド軸６２１，６２２が、糸取り係合溝６２６内に嵌着状態となった場合には、糸取りブラケット６１９が下端位置に係止されるように構成されている。
さらに、糸掛け第２アーム６１５の途中部分には、モータ取付板６０４との間に引張コイルバネ６２７が装着されている。この引張コイルバネ６２７の張力によって、糸取りブラケット６１９が前述した下端位置に保持される構成となっている。
【００５６】
ここで、図１１に示すように、糸取りねじりコイルバネ６２５は、糸取りバネ受け６５１にセットされて、糸取りブラケット６１９にねじ止めされている。この糸取りバネ受け６５１には、糸切れ遮蔽筒６５２が回転可能に組み付けられており、この糸切れ遮蔽筒６５２に形成された溝に糸取りねじりコイルバネ６２５が入れられている。従って、糸取りねじりコイルバネ６２５が撓むと、糸切れ遮蔽筒６５２は回転する。
この糸切れ遮蔽筒６５２には、糸切れ遮蔽板６５３が形成されており、この糸切れ遮蔽板６５３は、糸取りフック６１６（糸取りブラケット６１９）が縫い位置にある時、糸切りガイド部材（面板）６２３に取り付けられたフォトセンサ６５４を開閉する。即ち、このフォトセンサ６５４が、糸切れセンサ（糸切れ検出手段）となっている。
【００５７】
一方、図８及び図１０に示すように、針振り機構４００の針振り揺動台４０１の下端部分には、針振りステッピングモータ４０５により左右方向に往復移動する針振りアーム４０６の揺動端部分が回転自在に連結されている。この針振りアーム４０６を通して針振り揺動台４０１が、当該針振り揺動台４０１の上端部分に設けられた左右揺動軸４０３及び前後揺動軸４０４を中心として、針板の上方部分を略円弧状に揺動するように構成されている。
また、針振りアーム４０６の基端部分に針振りリンク４０７が設けられている。この針振りリンク４０７の先端部分は、針振りステッピングモータ４０５により回動駆動される針振りカム４０８の外周カム面に、針振り引張コイルバネ４０９の引張付勢力によって圧接されている。これにより、針振りカム４０８の外周形状に従って前述したような針振り動作が行われる構成となっている。
【００５８】
ここで、針振りカム４０８の回転軸４１１には、糸取りカム６３０が固定されている。この糸取りカム６３０の外周カム面に対して、糸取り切替板６３１の一方側の揺動アーム６３１ａが下方側から接触している。
この糸取り切替板６３１は、切替軸６３２に回転可能に装着されている。この糸取り切替板６３１の上方側に向かって延びる他方側の揺動アーム６３１ｂが、水平面内で回動可能に配置された糸取りバネストッパ６３３の一方側の揺動アームに設けられた係止孔６３４内に遊嵌状態にて挿入されている。
【００５９】
また、糸取りバネストッパ６３３の他方側の揺動アームには、糸取りストッパ板６３５が下方に折れ曲げられるようにして形成されている。
このような糸取りバネストッパ６３３の回転軸６３６に装着されたストップねじりコイルバネ６３７の回転付勢力によって、糸取りストッパ板６３５が糸掛け第２アーム６１５の途中部分に係合するように配置されている。これによって、糸掛け第２アーム６１５の揺動が規制される構成となっている。
【００６０】
そして、糸取りカム６３０が針振りカム４０８と一体に回転されて、当該糸取りカム６３０に設けられた突起状のカム部分が糸取り切替板６３１に当接すると、当該糸取り切替板６３１及び糸取りストッパ板６３５が回動して、その糸取りストッパ板６３５が糸掛け第２アーム６１５から離間して開放状態となる。これにより、糸掛け第２アーム６１５の回動動作が許容されるようになっている。
【００６１】
また、図１に示すように、糸掛け手段６００のモータ取付板６０４の上部側には、天秤８へ導かれる上糸を案内するための上ベーステンション板６４０が配置されている。
この上ベーステンション板６４０から下方に延出する軸に装着された圧縮コイルバネ６４１の付勢力によって、下ベーステンション板６４２が、上ベーステンション板６４０の下面側に密着されている。
【００６２】
次に、以上のように構成された装置による新たな上糸の糸通し動作及び糸掛け動作について説明する。
糸巻き取り装置１００に上糸をセットして糸掛けする場合、ミシン作業者は、例えば、糸巻き支持棒１０１に糸巻き１１をセットして、その糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けしてから、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に保持させる。
こうして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に保持された上糸を、糸切りカッタ５５０により切断する。
切断後に糸渡し把持部５２６から垂れる上糸の長さは、糸通し手段３００により縫い針Ｎに対する糸通し動作が良好に行われる長さとなるように設定されている。
即ち、長すぎる場合には、上糸が縫い針Ｎの目孔を完全に通過することができず、また、短すぎる場合には、糸通し後に縫製動作を開始したときに、上糸が縫い針Ｎの目孔から抜けてしまうからである。
【００６３】
一方、図示しない押え上げ機構、或いは、自動糸切り装置を作動させて糸掛け手段６００の糸繰り出し揺動板６０６を移動させ、糸繰り出しローラ６０２から補助ローラ６１１，６１１を離間させるとともに、中間ギア６０５の第２中間ギア６０５ａに対して糸取り作動ギア６１３を噛み合わせる。これと同時に、針振りステッピングモータ４０５により糸取りストッパ板６３５を外して、糸掛け第２アーム６１５の回動を許容する。
【００６４】
そして、糸繰り出し用ステッピングモータ６０１を数ステップ正転駆動させることによって、糸取りフック６１６をガイド経路６２４に沿って上端位置に移動させる。
この糸取りフック６１６の移動は、糸掛け第１アーム６１４に対して糸掛け第２アーム６１５が摺動して伸び縮みをしながら行われるため、糸取りフック６１６の移動軌跡を最小限の張り出し量とすることができ、ミシンの小型化及び外観の向上を図ることができる。
【００６５】
次いで、図示しない糸渡し及び糸通し用のステッピングモータ（図１８の符号「３３０」参照）が所定ステップ数にわたって正転駆動させられることによって、駆動軸５０１が回転させられて内部作動体５０６とともに外部作動体５０５が下降していく。
これにより、ラックギア５１３とともに糸渡しアーム５１８が回転しながら下降し、糸渡しアーム５１８の糸渡し把持部５２６は、上糸を保持したままミシン手前側に倒れ込むようにして下降する。
【００６６】
糸渡しアーム５１８が所定の角度に倒れ込むと、糸渡し係止板５３８が糸把持ブラケット５３３の上面部から外れることによって、糸渡し把持部５２６を構成する上下の押え板５２７，５２８が互いに強く圧接させられて、上糸が強く保持された状態で、以後の下降動作が糸の脱落を生じることなく行われる。
【００６７】
さらに、駆動軸５０１が回転させられて内部作動体５０６とともに外部作動体５０５が下降していくと、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１が糸渡し案内板５４２の上部側直線状案内部５４２ａ上に当接し、糸渡しアーム５１８が他の部材に接触しない位置で回動を停止した状態で下降していく。
このようにすることによって、糸渡しアーム５１８の張り出し量を最小にした状態で下降させることができ、ミシンの外観の小型化を図ることができる。
【００６８】
次いで、内部作動体５０６の糸押し係止部５１１が、糸通しレバー３０６の係止部３１７に対して上方側から当接することにより、糸通しレバー３０６が下方に所定量押し下げられて、作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２に軸方向上側から当接する。これにより、糸通しフックホルダ３０８に設けられた糸通しフック３１３が縫い針Ｎの目孔と一致する高さ位置で糸通し軸３０５が停止する。
このようにして糸通し軸３０５が停止した直後に、外部作動体５０５が糸通し軸３０５の糸掛けストッパ３１８に対して上側から当接し、外部作動体５０５の下方移動も停止する。
【００６９】
この外部作動体５０５の下方移動が停止する前に、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１が下部側直線状案内部５４２ｂ上に当接する。これによって、糸渡し把持部５２６が縫い針Ｎよりも内側の領域まで回動し（図１２の二点鎖線参照）、糸渡し把持部５２６と糸張り板５２５との間に張られた上糸Ａが、縫い針Ｎの目孔の前に配置される。
また、このとき、糸把持ブラケット５３３の作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７に設けられた突部５２２の半径方向先端部分に乗り上げている。これによって、糸渡し把持部５２６における糸把持力が弱められている。
【００７０】
そして、内部作動体５０６とともに糸通しレバー３０６がさらに下降すると、作動ピン３１０が傾斜溝カム３１１ａに沿って回転案内される。これにより、糸通し軸３０５が糸通しフックホルダ３０８とともに回転して、糸通しフック３１３が縫い針Ｎの目孔を貫通して上糸を引っかけ、戻り動作が行われることで、糸通しが行われる。
このとき、針止め糸掛け３２５は、先端部分に上糸を引っかけた状態で針止め９の糸ガイド１０に上糸を通すことから、上糸の供給経路が良好に形成されることとなる。
なお、糸通し動作が行われる前に、作動ピン３１０が縦溝カム３１１ｂに沿って移動することにより、糸通し軸３０５が回転することなく所定量下降する。これは、上軸１の停止位置のバラツキを考慮したものである。
【００７１】
また、本実施形態のように、糸通し手段３００の作動部と、糸渡し手段５００の作動部とを分離して配置することによって、糸渡し手段５００により糸通し動作が可能となった後に、糸通し動作を行わせることができ、これらの動作を同時に行う場合に比して、糸通し動作を安定して行わせることができる。
特に、本実施形態では、前述したように、上軸１の停止位置のバラツキを考慮して糸通し動作が行われる前に、糸通し軸３０５をやや下降させているため、糸通し手段３００の作動部と糸渡し手段５００の作動部とを分離することが好ましい。そうでなければ、糸通し軸３０５の位置をセンサで検出する等の装置が必要となってしまうからである。
【００７２】
そして、糸繰り出し用ステッピングモータ６０１が逆転することによって、糸取りフック６１６が下方に移動して上糸の途中部分を引っかけると、糸取りフック６１６より糸巻き側の上流側の上糸が、所定の案内部材によって、糸繰り出しローラ６０２にセットされるとともに、糸取りフック６１６より縫い針Ｎ側の下流側の上糸が、天秤８の途中部分に載るように配置される。
【００７３】
次いで、針振りステッピングモータ４０５によって針振りカム４０８を元の位置に戻すとともに、糸取りストッパ板６３５を係止位置に戻して、糸掛け第２アーム６１５の回動をロックさせる。
このときには、糸繰り出しローラ６０２と補助ローラ６１１，６１１との間に上糸が挟み込まれている。また、下端位置に達した糸取りフック６１６は、図１１に示すように、糸取り係合溝６２６によって、その位置に保持される。
【００７４】
次に、駆動軸５０１を逆転させることによって、内部作動体５０６を上昇させていくと、糸通し軸３０５が逆転して、糸通しフック３１３が上糸を引っかけた状態で縫い針Ｎの目孔から離脱し、糸通しが行われる。
この糸通し動作が行われた直後に上糸が開放状態になるため、その後の糸の張力によって、糸通しフック３１３が損傷するような事態が回避される。
さらに、内部作動体５０６が外部作動体５０５に当接して一体的に上昇していくと、上糸が外れた糸渡し把持部５２６が回動しながら上昇して待機状態で停止する。これにより、一連の糸通し動作及び糸掛け動作を終了する。
【００７５】
以上の糸交換装置付き刺繍縫いミシンには、図示しないが、各種操作用のフロントパネルが備えられており、そのフロントパネルには、図１７に示すような糸掛けのための操作パネル７０が設けられている。
この糸掛けのための操作パネル７０には、図示のように、糸掛け起動スイッチ（Ａ）７１、糸掛け起動スイッチ（Ｂ）７２、連続指示スイッチ７３、連続解除スイッチ７４、ＬＥＤによる連続指示中表示部７５が設けられている。
なお、連続解除ついては、連続指示スイッチ７３が兼ねるようにしても良い。
【００７６】
図１８はミシンの制御ブロック図で、中央制御装置８０は、マイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等で構成されていて、キーマトリクス７６、糸切れセンサ６５４、主軸センサ９１等が接続されている。
さらに、中央制御装置８０には、ミシンモータ９０が駆動回路８１を介して、接続されるとともに、各ステッピングモータ１２０，１５０，３３０，６０１，４０５が各駆動回路８２，８３，８４，８５，８６を介して接続されている。
なお、キーマトリクス７６には、前記糸掛け起動スイッチ７１，７２、連続指示スイッチ７３及び連続解除スイッチ７４等が含まれている。
【００７７】
次に、３色の上糸を使用する刺繍を縫う場合の動作について説明する。
先ず、作業者は、図示しない刺繍操作パネルにより所望の刺繍を選択した後、糸巻き支持棒１０１に１番目に縫われる糸巻き１１をセットする。その糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、手に持った余り糸を糸切りカッタ５５０でカットする。
そして、糸掛け起動スイッチ（Ａ）７１を押す。すると、前述したように、糸掛け・糸通し装置により所定箇所への糸掛け、縫い針Ｎの目孔への糸通しが行われ、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６は元の位置へ戻る。
【００７８】
その後、図示しないミシン起動スイッチを押すと、１番目の色糸の縫いが開始される。
ここで、作業者は、２番目の糸巻き１２を糸巻き支持棒１０２にセットして、その糸巻き１２から引き出した糸を糸案内アーム１３２の糸案内部１３２ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、手に持った余り糸を糸切りカッタ５５０でカットした後、連続指示スイッチ７３を押しておく。
こうすることにより、１番目の色糸の縫いが終了し、１番目色糸を糸巻き１１に巻き取った後、２番目色糸を自動的に針の目孔に糸掛けして、２番目色糸の縫いを自動的に開始することができるものとなる。
【００７９】
１番目色糸の縫いが終了すると、図示しない自動糸切り装置により１番目色糸は切断される。この時、ミシンは、作業者に１番目色糸の縫いが終了したことを報知するためにブザーが鳴るようになっている。
１番目色糸が切断された後、糸巻き取り切換用ステッピングモータ１５０を駆動し、ギア１５１及びラック１４５の噛み合いにより、図１４の状態から図１６の状態へと、作動板１４１を前進移動させる。
すると、突片部１４３に作動軸１３５が押されて、糸案内アーム１３１が図示時計回り方向に回転し、糸案内部１３１ａは糸巻き１１の横に位置する。
【００８０】
同時に、切換板１２３も起立片部１４２に押されて図示時計回り方向に回転し、切換カム１１１は圧縮コイルバネ１１３の力で作動ギア１１５の方向に移動する。
この状態で、糸巻き取り用ステッピングモータ１２０を駆動すると、ギア１２１，１２２の噛み合いから駆動軸１１９を経て駆動ギア１１７と作動ギア１１５の噛み合いにより、切換カム１１１の突部１１１ａと作動ギア１１５の突部１１５ａが当接して、糸巻き支持棒１０１が回転する。
従って、この糸巻き支持棒１０１上の糸巻き１１も回転して、糸道内の糸は糸巻き１１に巻き取られる。
なお、他方の切換カム１１２の突部１１２ａと作動ギア１１６の突部１１６ａは離れているので、糸巻き支持棒１０１は回転せず、駆動軸１１９上の駆動ギア１１８と噛み合う作動ギア１１６のみが回転している。
【００８１】
こうして１番目色糸の巻き取りが完了すると、前述したように、糸掛け動作が開始され、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６にセットされた２番目色糸が自動糸掛け、糸通しされて、２番目色糸の縫いが自動的にスタートする。
【００８２】
そして、作業者は、糸が巻き取られた１番目色糸の糸巻き１１を糸巻き支持棒１０１から取って、３番目色糸の糸巻き１１を糸巻き支持棒１０１にセットし、前述したように、糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、余り糸を糸切りカッタ５５０でカットしておく。
この作業は、１番目色糸が巻き取られて直ぐに行わなくても良く、２番目色糸が縫われている間ならいつでも良い。
【００８３】
２番目色糸の縫いが終了すると、同様に、３番目色糸の糸掛け、糸通しが行われた後、３番目色糸の縫いが自動的に開始される。
【００８４】
また、前述とは逆に作動板１４１を後退移動させると、図１４の状態から図１５の状態へと変化する。
なお、以上の切換動作を伴う糸巻き取り動作は、制御装置８０によって行われるものであり、具体的には、糸掛け起動スイッチ７１，７２の何れかを押すことにより発生する糸交換信号に基づいて、２個の糸巻き１１，１２の一方から引き出された上糸を自動糸掛け・糸通し装置（糸通し手段３００、糸渡し手段５００及び糸掛け手段６００）によって縫い針Ｎの目孔内に挿通させるとともに、２個の糸巻き１１，１２の他方を糸巻き取り装置１００によって糸巻き取り動作させるものである。
【００８５】
以上の通り、本発明によれば、以下に列挙するような効果が得られる。
（１）次に縫う糸をセットしておくと、自動的に糸掛け、糸通し、縫いスタートを行うので、糸の交換待ちのミシンストップ状態を少なくすることができる。
（２）縫い中と糸巻き取り時に糸案内部１３１ａ，１３２ａの位置を変更する糸巻き取り装置１００なので、縫い中は糸巻き１１，１２の何れかからほぐれるように上糸を引き出すことができる。
（３）２個の糸案内アーム１３１，１３２、糸巻き支持棒１０１，１０２の作動を、１個のステッピングモータ１５０で切り換えているので、コストを下げることができる。
（４）縫い中の糸と、糸掛け待機中の糸が接触しないように、別の糸道スペース３５，３６に区画しているので、縫い中の糸に糸待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがない。
（５）２個の糸巻き支持棒１０１，１０２と、その駆動装置及び巻き取り切換機構を備えるだけなので、小型の糸巻き取り装置１００を提供できる。
【００８６】
なお、以上の実施の形態例においては、刺繍縫いミシンとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のミシンであっても良い。
また、各種部品の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係るミシンによれば、２個の糸巻きをセットし、一方の糸巻きからの上糸を自動糸掛け・糸通しするとともに、他方の糸巻きに糸を巻き取って、他の糸巻きに交換することにより次の自動糸掛け・糸通しに待機することができ、しかも、２個の糸巻きをセットする小型の糸巻き取り装置を備えるだけのため、ミシン全体としての小型化を達成することができる。
【００８８】
さらに、縫い中は糸巻きからほぐれるように糸を引き出きだすことができ、また、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取りやすくすることができるといった利点が得られる。
【００８９】
請求項２記載の発明に係るミシンによれば、請求項１記載の発明により得られる効果に加えて、１個のアクチュエータによって、２個の糸案内部を交互に切換動作することができるとともに、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行うことができ、従って、コストを抑えることができるといった利点が得られる。
【００９０】
請求項３記載の発明に係るミシンによれば、請求項１または２記載の発明により得られる効果に加えて、縫い中の糸に糸掛け・糸通し待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがないといった利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したミシンの一例としての刺繍縫いミシンの自動糸掛け・糸通し装置及び糸巻き取り装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の自動糸掛け・糸通し装置（糸通し手段、糸渡し手段及び糸掛け手段）の拡大図である。
【図３】上軸及びその周辺の連結構造を示した斜視図である。
【図４】図１の糸渡し手段及び糸通し手段の駆動系を示した拡大斜視図である。
【図５】図１の糸通し手段の構造を示した拡大斜視図である。
【図６】図５の糸通し手段における糸通しフックの構造を示した拡大平面図である。
【図７】図６の糸通しフックを示した拡大斜視図である。
【図８】図１の自動糸掛け手段及び針振り機構の構造を示した拡大斜視図である。
【図９】図８の自動糸掛け手段を示した拡大正面図である。
【図１０】図８の自動糸掛け手段と針振り機構との連結関係を示した拡大側面図である。
【図１１】図９の糸取りブラケット周辺部の構造を示した平面図である。
【図１２】図１の糸渡し手段及び糸通し手段の構造を示した拡大正面図である。
【図１３】図１の糸巻き取り装置の拡大図である。
【図１４】図１３の糸巻き取り装置における巻き取り切換機構を示した平面図である。
【図１５】図１４の状態から作動板を後退動作させた状態を示した平面図である。
【図１６】図１４の状態から作動板を前進動作させた状態を示した平面図である。
【図１７】ミシンに備えられる糸掛けのための操作パネルを示した正面図である。
【図１８】ミシンの制御ブロック図である。
【符号の説明】
Ａ 上糸
Ｎ 縫い針
１ 上軸
５ 針棒
８ 天秤
９ 針止め
１０ 糸ガイド
１１，１２ 糸巻き
３５，３６ 糸道スペース
７０ 糸掛けのための操作パネル
７１，７２ 糸掛け起動スイッチ
７３ 連続指示スイッチ
７４ 連続解除スイッチ
７５ 連続指示中表示部
８０ 制御装置
９０ ミシンモータ
１００ 糸巻き取り装置
１０１，１０２ 糸巻き支持棒
１１１，１１２ 切換カム
１１３，１１４ 圧縮コイルバネ
１１５，１１６ 作動ギア
１１７，１１８ 駆動ギア
１１９ 駆動軸
１２０ 糸巻き取り用ステッピングモータ（アクチュエータ）
１２３，１２４ 切換板（動力伝達切換部材）
１２５，１２６ ねじりコイルバネ
１３１，１３２ 糸案内アーム
１３１ａ，１３２ａ 糸案内部
１３３，１３４ ねじりコイルバネ
１３５，１３６ 作動軸
１４１ 作動板（切換作動部材）
１４５ ラック
１５０ 糸巻き取り切換用ステッピングモータ（アクチュエータ）
３００ 糸通し手段
３０２ 糸通し位置決めストッパ
３０５ 糸通し軸
３０６ 糸通しレバー
３０８ 糸通しフックホルダ
３１０ 作動ピン
３１１ 溝カム
３１３ 糸通しフック
３１７ 係止部
３２５ 針止め糸掛け
３３０ 糸渡し及び糸通しステッピングモータ
４００ 針振り機構
４０５ 針振りステッピングモータ
５００ 糸渡し手段
５０１ 駆動軸
５０５ 外部作動体
５０６ 内部作動体
５１１ 糸押し係止部
５１３ ラックギア
５１７ 糸渡し作動ギア
５１８ 糸渡しアーム
５２２ 突部
５２３ 係止ピン
５２６ 糸渡し把持部
５２７ 上押え板
５２８ 下押え板
５３３ 糸把持ブラケット
５３８ 糸渡し係止板
５３９ 糸渡し揺動レバー
５４２ 支持ローラ
５４３ 作動フック
５５０ 糸切りカッタ
５５１ 作動カム
６００ 糸掛け手段
６０１ 糸繰り出し用ステッピングモータ
６０２ 糸繰り出しローラ
６０５ 中間ギア
６０５ａ 第２中間ギア
６０６ 糸繰り出し揺動板
６１１ 補助ローラ
６１３ 糸取り作動ギア
６１４ 糸掛け第１アーム
６１５ 糸掛け第２アーム
６１６ 糸取りフック
６２４ ガイド経路
６２６ 糸取り係合溝
６３５ 糸取りストッパ板
６４０，６４２ ベーステンション板
６５４ 糸切れ検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、縫い針に対して上糸を自動で糸通しする自動糸掛け・糸通し装置付きのミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、刺繍縫いミシンにおいては、複数本の異なる色の上糸が選択的に交換使用されているが、上糸を交換する度に縫い針の目孔に上糸をいちいち通す作業が面倒であることから、糸通し作業を自動的に行い得る装置の提案が種々なされている。
例えば、特開昭６１−８９３６５号公報により、多数の糸を並列的に導き、かつ各糸に所定糸量を保つための引き込み装置を設けたフレームを選択的に移動させ、先端に姿勢を水平に保つようにした糸挟持部を設けたアームを回動させ、糸挟持具で運ばれた糸をミシン本体に設けた糸挿通具にて針孔に挿通させる自動糸交換装置が公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動糸交換装置付きミシンは、糸選択の際に、前述したように、各糸に所定糸量を保つための引き込み装置を設けたフレームを選択的に移動させる方式であり、糸の本数を増やして大きくなったフレームを移動させるために、さらに大きなスペースが必要となり、例えば、家庭用ミシンに搭載するのは外観上の面から難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、糸交換に対応しながら、小型化した糸巻き取り装置を備えるミシンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、
糸巻きから引き出された上糸を移送して縫い針の目孔内に挿通させる自動糸掛け・糸通し装置を備えたミシンにおいて、
少なくとも２個の糸巻きをセット可能で、セットされた２個の糸巻きの一方または他方から縫い針に引き出された上糸を糸巻きを回転させて巻き取り可能な糸巻き取り装置と、
糸交換信号に基づいて、前記２個の糸巻きの一方から引き出された上糸を前記糸巻き取り装置により糸巻き取り動作させるとともに、前記２個の糸巻きの他方を前記自動糸掛け・糸通し装置により前記縫い針の目孔内に挿通させる制御装置と、
を備えた構成、
を特徴としている。
【０００６】
ここで、自動糸掛け・糸通し装置としては、道糸内の上糸を把持して縫い針の目孔近傍に張り出すように移送して、その移送された上糸を縫い針の目孔内に挿通させるが、それらの駆動源や糸掛け及び糸通しのための機構の構成は任意である。
糸巻き取り装置は、ミシン上方に配置される小型のものである。
制御装置は、マイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等で構成されるものである。
【０００７】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、少なくとも２個の糸巻きをセット可能で、その一方または他方から縫い針に引き出された上糸を糸巻きを回転させて巻き取り可能な糸巻き取り装置と、糸交換信号に基づいて、２個の糸巻きの一方からの上糸を糸巻き取り装置により糸巻き取り動作させるとともに、２個の糸巻きの他方を自動糸掛け・糸通し装置により縫い針の目孔内に挿通させる制御装置と、を備えた自動糸掛け・糸通し装置付きミシンなので、２個の糸巻きをセットし、一方の糸巻きからの上糸を自動糸掛け・糸通しするとともに、他方の糸巻きに糸を巻き取って、他の糸巻きに交換することにより次の自動糸掛け・糸通しに待機できる。
しかも、２個の糸巻きをセットする糸巻き取り装置を備えるだけなので、小型のものとなる。
【０００８】
請求項１記載の発明は、さらに、前記糸巻き取り装置は、前記２個の糸巻きから各々引き出された糸をそれぞれ案内する２個の糸案内部と、これら２個の糸案内部について、縫い中は糸巻きから糸がほぐれるように引き出される糸巻きの略先方に位置させて、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取られる糸巻きの側方に位置させるように交互に切換動作させる巻き取り切換機構と、を有している構成、を特徴としている。
【０００９】
このように、糸巻き取り装置が、２個の糸巻きからの糸をそれぞれ案内する２個の糸案内部と、これら２個の糸案内部について、縫い中は糸巻きから糸がほぐれるように引き出される糸巻きの略先方に位置させて、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取られる糸巻きの側方に位置させるように交互に切換動作させる巻き取り切換機構と、を有するミシンなので、縫い中は糸巻きからほぐれるように糸を引き出せるものとなり、また、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取りやすくなる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンであって、前記巻き取り切換機構は、前記２個の糸巻きが各々セットされる２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行う動力伝達切換部材と、アクチュエータの駆動によって、前記２個の糸案内部を前記交互に切換動作させるとともに、前記動力伝達切換部材を切換動作させる切換作動部材と、を有している構成、を特徴としている。
【００１１】
このように、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の巻き取り切換機構が、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行う動力伝達切換部材と、アクチュエータの駆動によって、２個の糸案内部を交互に切換動作させるとともに、動力伝達切換部材を切換動作させる切換作動部材と、を有するミシンなので、１個のアクチュエータの駆動で、２個の糸案内部を交互に切換動作するとともに、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断が行える。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のミシンであって、前記糸巻き取り装置には、縫い中の糸と前記糸掛け・糸通し装置による糸掛け・糸通し待機中の糸が接触しないように区画した糸道スペースを設けた構成、を特徴としている。
【００１３】
このように、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の糸巻き取り装置に、縫い中の糸と糸掛け・糸通し待機中の糸が接触しないように区画した糸道スペースを設けたミシンなので、縫い中の糸に糸掛け・糸通し待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るミシンの実施の形態例を図１から図１８に基づいて説明する。
図１は本発明を適用したミシンの一例としての刺繍縫いミシンの自動糸掛け・糸通し装置及び糸巻き取り装置を示す概略斜視図で、図２から図１４は各部の詳細を示した図である。
【００１５】
先ず、図３に示すように、上軸１は、図示しないメインモータ（図１８のミシンモータ９０参照）により回転駆動されるように軸支されており、この上軸１の途中部分に固定された複数の扇状板からなる上軸遮蔽板２が、図示しないフォトセンサ（図１８の主軸センサ９１参照）により検出されることによって上軸１の回転位相位置の信号が得られる。
上軸１の一端部には、釣合錘３が固定され、この釣合錘３に回転自在に連結されたクランクロッド４の揺動端は、縫い針Ｎを保持する針棒５の途中に固定された針棒抱き６に対して回転自在に連結されている。クランクロッド４の基部側には、クランク７を介して天秤８が連結され、この天秤８の揺動端部分が「つ」の字状に折り曲げられた糸掛け部８ａに形成されていて、天秤８の途中部分に、上糸滑り防止用の突部８ｂが形成されている。
【００１６】
また、ミシン本体の上部には、複数本の異なる色の上糸を選択的に交換可能な糸供給源としての糸巻き取り装置１００が備えられている。
この糸巻き取り装置１００は、図１に示すように、ミシン上方に配置されていて、図１３に拡大して示すように、２本の糸巻き支持棒１０１，１０２を備えている。
この２本の糸巻き支持棒１０１，１０２は、前記上軸１と平行で互いに平行に配置されていて、図１４に示すように、図示しないフレームに固定された取付板１０３（軸受部のみ図示）に回転可能に取り付けられている。この糸巻き支持棒１０１，１０２には、糸巻きストッパ１０５，１０６がそれぞれ設けられている。この糸巻きストッパ１０５，１０６は、仮想線で示したように、糸巻き支持棒１０１，１０２に糸巻き１１，１２を各々装着した状態で、その糸巻き１１，１２が糸巻き支持棒１０１，１０２上をそれぞれ回転しないように圧力を加える機能を有している。
【００１７】
そして、糸巻き支持棒１０１，１０２には、各々のピン１０７，１０８により切換カム１１１，１１２が摺動可能に設けられており、この切換カム１１１，１１２は、圧縮コイルバネ１１３，１１４により各々の糸巻き１１，１２とは反対方向にそれぞれ付勢されている。
さらに、糸巻き支持棒１０１，１０２には、作動ギア１１５，１１６がそれぞれ回転可能に取り付けられている。この作動ギア１１５，１１６の各々に噛み合う駆動ギア１１７，１１８が駆動軸１１９に固定されており、この駆動軸１１９には、アクチュエータとして糸巻き取り用ステッピングモータ１２０からの回転駆動力がギア１２１，１２２を介して伝達される。
【００１８】
また、切換カム１１１，１１２には突部１１１ａ，１１２ａが形成されていて、作動ギア１１５，１１６にも突部１１５ａ，１１６ａが形成されており、切換カム１１１，１１２が作動ギア１１５，１１６の方向に移動すると、各々の突部１１１ａ，１１２ａが突部１１５ａ，１１６ａにそれぞれ当接するようになっている。
そして、動力伝達切換部材をなす２つの切換板１２３，１２４が備えられている。この切換板１２３，１２４は、各々のねじりコイルバネ１２５，１２６により一端が切換カム１１１，１１２にそれぞれ当接する方向に付勢されていて、他端が取付板１０３に設けられたストッパ１０４にそれぞれ当接している。
なお、ねじりコイルバネ１２５，１２６のバネ圧は、各々の圧縮コイルバネ１１３，１１４を撓ませて各々の切換カム１１１，１１２と作動ギア１１５，１１６をそれぞれ当接させないで離しておくように設定されている。
【００１９】
さらに、２つの糸案内アーム１３１，１３２が備えられている。この糸案内アーム１３１，１３２も取付板１０３にそれぞれ回転可能に取り付けられていて、ねじりコイルバネ１３３，１３４により反時計回り方向に付勢されている。また、糸案内アーム１３１，１３２には、各々の作動軸１３５，１３６がそれぞれカシメ付けにより設けられている。
なお、糸案内アーム１３１，１３２の先端部に糸案内部１３１ａ，１３２ａが形成されており、この糸案内部１３１ａ，１３２ａは、図示しないミシン天カバーに形成した円弧状穴３１，３２（図示仮想線参照）から上方に突出している。また、糸案内部１３１ａ，１３２ａは、各々の糸巻き支持棒１０１，１０２とほぼ同じ高さ位置に臨んでいるが、図示手前側の糸案内部１３２ａの方が図示奥側の糸案内部１３１ａより高い位置に臨んでいる。
そして、糸案内部１３１ａ，１３２ａの近傍には、仮想線で示したように、前記ミシン天カバーに設けられた糸保持用壁３３，３４により下方及び一側方を各々囲まれた糸道スペース３５，３６がそれぞれ形成されている。この糸道スペース３５，３６によって、糸巻き１１，１２の各々から引き出された糸が、後述するベーステンション板６４０，６４２に掛けられるまで両糸が接触しないものとなる。
【００２０】
また、切換作動部材である作動板１４１が備えられている。この作動板１４１は、取付板１０３に摺動可能に取り付けられている。
そして、この作動板１４１には、切換板１２３，１２４と当接する起立片部１４２と、糸案内アーム１３１，１３２の作動軸１３５，１３６と各々当接する突片部１４３，１４４とが形成されている。
さらに、作動板１４１には、ラック１４５が形成されている。このラック１４５は、アクチュエータとして糸巻き取り切換用ステッピングモータ１５０のギア１５１と噛み合っている。
以上により、巻き取り切換機構を含む糸巻き取り装置１００が構成されている。
【００２１】
ところで、前記針棒５は、図１及び図８に示すように、後述する針振り機構４００を構成する針振り揺動台４０１に対して揺動自在に装着されており、この針振り揺動台４０１に隣接するようにして糸通し手段３００が付設されている。
また、図３に示すように、針棒５に固定された針棒抱き６の直上位置には、糸通し手段３００を構成する糸通し位置決めストッパ３０２がねじ止めされており、針棒５の下端部には、針止め９に設けられた針止めねじ９ａによって縫い針Ｎが取り付けられている。なお、針止め９には、縫い針Ｎの目孔に上糸を導くように糸ガイド１０が取り付けられている。
そして、糸通し手段３００と、後述する糸渡し手段５００及び糸掛け手段６００により自動糸掛け・糸通し装置が構成されている。
【００２２】
図８に示すように、前記針棒５を支持する針振り揺動台４０１の上端部分は、前後方向に伸びる左右揺動軸４０３と、この左右揺動軸４０３を左右方向に貫通するように設けられた前後揺動軸４０４とにより、当該針振り揺動台４０１の下端部分が自在の方向に揺動するように取り付けられている。
また、この針振り揺動台４０１の下端部分には、図示しない揺動規制腕が連結されている。この揺動規制腕が描く円弧状の軌跡に沿って針振り揺動台４０１の下端部分が、略水平面内において揺動可能になされているとともに、特に、図８に示すように、針振り機構４００における針振りステッピングモータ４０５の回転駆動力により釜上を往復移動するように構成されている。
【００２３】
また、針振り揺動台４０１には、針棒５と略平行に糸通し軸３０５が、回転移動自在かつ上下動自在に装着されている。この糸通し軸３０５の上端部分には、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７が嵌着されており、糸通し軸３０５の下端部分には、特に、図５、図６及び図７に示すように、周知の糸通しフックホルダ３０８が取り付けられている。
そして、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７内には、図５に示すように、糸通し軸３０５の上端部分が回転自在に挿入されている。この糸通し軸３０５の上端部分を軸直角方向に貫通するように固定された作動ピン３１０の一端側が、糸通しレバー３０６の円筒状部３０７に穿設されたカム溝３１１内に遊嵌状態で挿入されている。
【００２４】
円筒状部３０７のカム溝３１１は、図１２に示すように、スパイラル形状の一部をなすようにして延びる傾斜溝カム３１１ａと、この傾斜溝カム３１１ａの上端部から軸方向上方側に延びる縦溝カム３１１ｂとからなる。
傾斜溝カム３１１ａは、糸通しレバー３０６が前記糸通し軸３０５に対して相対的に軸移動することによって、糸通し軸３０５に回動作用を付与する。縦溝カム３１１ｂは、糸通し軸３０５を回動させることなく軸移動可能に保持する構成を有している。
また、図５に示すように、作動ピン３１０と円筒状部３０７の上端部との間には、圧縮コイルバネ３１２が圧縮状態で介装されており、これにより、糸通し軸３０５に対して糸通しレバー３０６が上方に引き上げられた状態に維持されている。
【００２５】
作動ピン３１０の他端側は、針棒５の前記糸通し位置決めストッパ３０２に対して軸方向上側から当接・離間するように配置されている。
作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２上に当接したときには、糸通しフックホルダ３０８に設けられた糸通しフック３１３（図６及び図７参照）が縫い針Ｎの目孔と一致する位置に糸通し軸３０５が停止するように高さ関係が調整されている。
また、作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２に当接した後に糸通しレバー３０６がさらに下方に押し下げられると、作動ピン３１０の一端部分が、傾斜カム３１１ａに沿って回転方向に案内され、これにより、糸通し軸３０５が糸通しフックホルダ３０８とともに回転されるように構成されている。
【００２６】
また、図８に示すように、針振り揺動台４０１の上端部から垂れ下がるようにして設けられたガイド板３１４には、糸通しレバー３０６の途中部分に設けられた突部３１５との間に引張コイルバネ３１６が引っ張り状態で掛けられている。この引張コイルバネ３１６の上方付勢力によって糸通しレバー３０６が上方側に引き上げられている。
【００２７】
さらに、糸通しレバー３０６の途中部分には、ミシン奥側に向かって突出する係止部３１７が形成されている。この係止部３１７に対して、後述する糸渡し手段５００の作動体が上方側から当接することによって、糸通しレバー３０６の下降動作が行われるようになっている。
また、糸通し軸３０５の高さ方向略中央部分には、糸渡し手段５００の作動体に当接して当該作動体をその位置に停止させる糸掛けストッパ３１８がカラー３１９（図５参照）を介して所定の位置に取り付けられている。この糸掛けストッパ３１８は、針棒５に取り付けることも可能である。
【００２８】
一方、図６及び図７に示すように、糸通し軸３０５の下端位置には、糸通しフックホルダ３０８が固定されている。
この糸通しフックホルダ３０８は、周知のように、一対の糸通しフックガイド板３２０，３２０を有している。これら一対の糸通しフックガイド板３２０，３２０の間に糸通しフック３１３が固定されている。
各糸通しフックガイド板３２０，３２０のそれぞれには、略水平に切り込まれた案内溝３２１，３２１が、高さを一致させて切り欠くようにして形成されている。これらの両案内溝３２１，３２１内に糸通しすべき上糸Ａを滑り込ませるように装着して、糸通しフック３１３の先端部分に形成された鍵部３２２に上糸Ａを引っかけさせるこによって、縫い針Ｎの目孔内に上糸を引き込む構成になされている。
【００２９】
ここで、糸通しフック３１３の鍵部３２２は、板状のフック本体の下縁側を略三角形状に切り欠くようにして形成されている。これにより、糸通しフック３１３の鍵部３２２に引っかけられた上糸Ａが、縫い針Ｎの目孔挿入後に糸通しフック３１３の鍵部３２２から下方に向かって直ちに落下して開放されるようになっている。
【００３０】
また、図５に示すように、糸通し軸３０５には、糸通しフックホルダ３０８の上側から針止め糸掛け取付体３２３が回転自在に取り付けられているとともに、その針止め糸掛け取付体３２３に立設された回動軸３２４に対して、針止め糸掛け３２５が回転自在に取り付けられている。
そして、図６に示すように、糸通しフックホルダ３０８に設けられた部分ギア３２６に対して、針止め糸掛け３２５に設けられた部分ギア３２７が噛み合わされている。
さらに、図５に示すように、針止め糸掛け取付体３２３に切り起こし形状に立設されたストッパ部材３２８が、糸通しレバー３０６の側面に当接して回転を制限されることによって、糸通し軸３０５の回転力が針止め糸掛け３２５に伝達され、糸通しフックホルダ３０８と針止め糸掛け３２５とが互いに反対方向に回動される構成になされている。
ここで、針止め糸掛け３２５の揺動端部分は、糸通しされた上糸Ａを保持する二股形状に形成されている。この二股形状部分が、糸通しフックホルダ３０８の回動と同時に反対方向に回動して互いに近接・離間するようになされている。
【００３１】
一方、図１、図４及び図１２に示すように、糸通し手段３００に隣接するようにして糸渡し手段５００が配置されている。
この糸渡し手段５００においては、糸通し軸３０５に隣接するようにして、スクリュー状の駆動軸５０１が台板５０２上に略鉛直に立設されている。この駆動軸５０１の上端部分に駆動ギア５０３が設けられている。この駆動ギア５０３に対して、図示しないが、糸渡し及び糸通し用のステッピングモータ（図１８の符号「３３０」参照）により回転駆動される中間ギアが噛み合わされている。
【００３２】
駆動軸５０１には、糸渡し作動体５０４が螺合されて上下方向に往復移動されるようになっている。
この糸渡し作動体５０４は、図４に示すように、駆動軸５０１に対して自由移動状態に装着された中空箱状の外部作動体５０５と、この外部作動体５０５の内部に装着された内部作動体５０６と、を有している。内部作動体５０６の手前側に配置した作動板５０７に立設された駆動ピン５０８が、駆動軸５０１のスクリュー溝に係合することによって、内部作動体５０６の上下送り動作が行われるようになっている。
【００３３】
また、外部作動体５０５の内部には、内部作動体５０６の底面部に当接するようにして圧縮コイルバネ５０９が配置されている。この圧縮コイルバネ５０９は、内部作動体５０６を上方に押し上げるように軸方向に延在している。
この圧縮コイルバネ５０９の付勢力によって、内外の両作動体５０６，５０５が互いに一体となって上下方向に移動されるように構成されている。
【００３４】
また、内部作動体５０６に設けられた作動板５０７の下縁部分には、糸押し係止部５１１が略直角に折れ曲がるようにして設けられている。この糸押し係止部５１１が、前記糸通しレバー３０６の係止部３１７に対して上方側から当接することによって、糸通しレバー３０６が下方に押し下げられるようになっている。
さらに、外部作動体５０５の上面からは、糸渡し係止部５１２が糸通し軸３０５側に向かって略水平に突出するように設けられている。このような外部移動体５０５の糸渡し係止部５１２が、前記糸通し軸３０５の糸掛けストッパ３１８に対して上側から当接されることによって、外部作動体５０５の下方移動が停止されるようになっている。
【００３５】
さらに、外部移動体５０５の側部近傍には、ラックギア５１３が略直角に立ち上がるようにして配置されている。
このラックギア５１３に穿設された長尺状の縦溝５１４内に、外部移動体５０５の側部に略水平に突出するように内部作動体５０６に立設された規制軸５１５が上下動可能に遊嵌されている。このような構成に基づく案内作用によって、外部移動体５０５が回転することなく上下動するように案内されている。
【００３６】
また、外部移動体５０５の側部には、図１及び図１２に示すように、上規制軸５１５に隣接するようにして糸渡し軸５１６が略水平に突出するように固定されている。この糸渡し軸５１６に対して、糸渡し作動ギア５１７と糸渡しアーム５１８の基部側とが、カラーを介して回転可能に装着されている。
これら糸渡し作動ギア５１７と糸渡しアーム５１８の基部側とは、糸渡し軸５１６に装着されたねじりコイルバネ５２１によって反対方向に回転するように付勢されている。
そして、糸渡し作動ギア５１７に半径方向に延びるように一体形成された突部５２２と、糸渡しアーム５１８の基部側に固定された係止ピン５２３とが、ねじりコイルバネ５１２の回転付勢力によって周方向に当接している。これにより、両部材、即ち、糸渡し作動ギア５１７及び糸渡しアーム５１８がねじりコイルバネ５２１を介して回転方向に弾性的に係合されるようになっている。
【００３７】
糸渡し作動ギア５１７は、ラックギア５１３に噛み合うように配置されており、外部作動体５０５が上下動することによって当該糸渡し作動ギア５１７が回転しながら上下動するとともに、この糸渡し作動ギア５１７の回転に伴って糸渡しアーム５１８が回動するように構成されている。
【００３８】
糸渡しアーム５１８は、糸渡し作動ギア５１７側の基部側から糸渡し軸５１６と略直交する方向に延出する糸渡し第１アーム部５１８ａと、この糸渡し第１アーム部５１８ａの延出端側から略直角に折れ曲がって前記上軸１と略平行に延びる糸渡し第２アーム部５１８ｂとを備えている。
糸渡し第２アーム部５１８ｂの先端部分には、図１に示すように、二股形状の糸張り板５２５が設けられている。この糸張り板５２５と、糸渡し第２アーム部５１８ｂの中間部分に設けられた糸渡し把持部５２６との間に、糸搬送手段２００により引き出された上糸Ａの先端部分が略直線状に掛け渡されるようになっている。
【００３９】
糸渡し把持部５２６は、糸渡し第２アーム部５１８ｂの中間部分から手前側（図１２の右側）に向かって突出するように形成された上押え板５２７と、この上押え板５２７の下面側に圧接された下押え板５２８とを有している。
下押え板５２８から上押え板５２７を貫通して上方に延びる押え軸５２９に対して圧力付与用圧縮コイルバネ５３１が装着されている。この圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の軸方向付勢力によって上下の押え板５２７，５２８が互いに密着されるようになっている。
【００４０】
なお、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１と上押え板５２７との間には圧力調整板５３２が介装されている。この圧力調整板５３２が押え軸５２９の軸方向に往復移動されることによって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の軸方向圧縮力が調整される。これにより、上下の押え板５２７，５２８の密着力が変更されて上糸の把持力が調整される構成にされている。
【００４１】
より具体的には、圧力調整板５３２は、図１に示すように、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１と上押え板５２７との間部分から糸渡し第２アーム部５１８ｂの内面側に沿うようにして延びている。その延出側の基端部分が、糸渡し第１アーム部５１８ａの側面に対して回動自在に取り付けられている。
一方、糸渡し第１アーム部５１８ａの基部側部分には、図１に示すように、糸渡し作動ギア５１７に近接するようにして略コの字状の糸把持ブラケット５３３が、糸渡し第１アーム部５１８ａの回動軸である糸渡し軸５１６と略平行に延びる糸渡し調整軸５３４の回りに回動自在に取り付けられている。
【００４２】
糸把持ブラケット５３３と圧力調整板５３２とは、リンク機構を構成する２体のリンクアーム５３５，５３６を介して連動するように連結されている。そして、糸把持ブラケット５３３の回動軸である糸渡し調整軸５３４に装着されたねじりコイルバネ５３７の回転付勢力によって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１を軸方向に圧縮して付勢力を強化する。これにより、上下の押え板５２７，５２８を互いに強く圧接させる構成となっている。
【００４３】
なお、図１２に示すように、糸渡し作動ギア５１７が最上位置にあることにより糸渡し第１アーム部５１８ａが上方側に向かって延びている場合には、その糸渡し第１アーム部５１８ａに設けられた糸渡し係止板５３８が、糸把持ブラケット５３３の上面部に当接することによって、その糸把持ブラケット５３３の回転が図１２の状態で停止される。これにより、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の圧縮量が抑えられて上下の押え板５２７，５２８の互いの圧接力が弱められる構成となっている。
【００４４】
また、糸渡し作動ギア５１７が回転することにより図示の最上位置からやや下方に下がり、図１２中の二点鎖線のように、糸渡し第１アーム部５１８ａが所定量回転して傾斜した場合には、その糸渡し第１アーム部５１８ａに設けられた糸渡し係止板５３８が糸把持ブラケット５３３の上面から外れることによって、糸把持ブラケット５３３がねじりコイルバネ５３７の回転付勢力により回動される。これにより、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１を軸方向に圧縮することによって、上下の押え板５２７，５２８が互いに強く圧接されるようになっている。
【００４５】
さらに、糸渡し第１アーム部５１８ａには、糸渡し軸５１６から反対側に突出する糸渡し揺動レバー５３９が一体に設けられている。この糸渡し揺動レバー５３９の先端部分には、支持ローラ５４１が回転自在に取り付けられていて、糸渡し作動ギア５１７の回転に従って一体的に揺動される構成になっている。
【００４６】
一方、ラックギア５１３の側部に隣接するようにして、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１を案内するための糸渡し案内板５４２が固定されている。
この糸渡し案内板５４２は、２段の直線状案内部５４２ａ，５４２ｂから構成されている。即ち、ミシン手前側（図１２の右側）に張り出すように設けられた上部側直線状案内部５４２ａ上に、糸渡し揺動レバー５３９の支持ローラ５４１が当接することによって、糸渡し第１アーム部５１８ａが、糸渡し作動ギア５１７の回転に拘わらず斜め下方に張り出した回動位置に係止される。なお、案内部５４２ａは、直線状に限るものではなく、前記目的を達成するものであれば、曲線等、如何なる形状のものでも良い。
また、ミシン奥側（図１２の左側）にやや引き込むようにして設けられた下部側直線状案内部５４２ｂ上に、糸渡し揺動レバー５３９の支持ローラ５４１が当接することによって、糸渡し第１アーム部５１８ａはやや下方側に回動されることとなる。これにより、糸渡し第１アーム部５１８ａは、糸渡し作動ギア５１７の回転に拘わらず、図１２中の二点鎖線で示すように、鉛直下方向に垂れ下がった回動位置に係止されるようになっている。
【００４７】
ここで、糸把持ブラケット５３３には、作動フック５４３が半径方向外方に向かって延出するように一体に設けられている。
前述したようにして糸渡し第１アーム部５１８ａが最下方位置に回転したとき（図１２中の二点鎖線参照）には、作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７に設けられた突部５２２の半径方向先端部分に乗り上げられるように位置関係が設定されている。
そして、作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７の突部５２２上に乗り上げたときには、その乗り上げ分だけ糸把持ブラケット５３３が回動させられることとなる。これによって、圧力付与用圧縮コイルバネ５３１の圧縮量が抑えられ、上下の押え板５２７，５２８の圧接力が弱められる構成となっている。
【００４８】
また、糸渡し把持部５２６の近傍には、図１に示すように、糸切りカッタ５５０が配設されている。
この糸切りカッタ５５０により、糸渡し把持部５２６に保持された上糸の先端部分を切断するように構成されている。
即ち、この糸切りカッタ５５０は、糸渡しアーム５１８に糸をセットした後の余り糸をカットするためのもので、図示しないミシン天カバーに取り付けられている。
【００４９】
さらにまた、図１、図８及び図９に示すように、糸通し手段３００により縫い針Ｎに通された上糸を天秤８の糸掛け部８ａに装着する糸掛け手段６００が配置されている。
この糸掛け手段６００は、駆動源として糸繰り出し用ステッピングモータ６０１を兼用している。そして、この糸繰り出し用ステッピングモータ６０１の出力軸には糸繰り出しローラ６０２が固定されている。この糸繰り出しローラ６０２に一体に形成された駆動ギア６０３に対して、モータ取付板６０４上に回転自在に固定された中間ギア６０５が常時噛み合わされている。
【００５０】
一方、モータ取付板６０４には、図示しない押え上げ機構、あるいは、自動糸切り装置に連動して移動する糸繰り出し揺動板６０６が、所定の位置で回転自在に取り付けられている。
この糸繰り出し揺動板６０６の一端側には、モータ取付板６０４との間に糸繰り出し引張コイルバネ６０７が掛けられており、当該糸繰り出し揺動板６０６の他端側が中間ギア６０５から離れる方向に引張付勢されている。
さらに、糸繰り出し揺動板６０６の他端側には、補助ローラ取付板６０８の一端側が回転自在に連結されており、この補助ローラ取付板６０８の他端側は、モータ取付板６０４に立設された支持ピン６０９に対して摺動自在に装着されている。
【００５１】
補助ローラ取付板６０８上には、一対の補助ローラ６１１，６１１が、糸繰り出し引張コイルバネ６０７の付勢力によって糸繰り出しローラ６０２に対して接触するように回転自在に立設されている。
これらの各補助ローラ６１１には従動ギア６１２が一体に形成されており、糸繰り出しローラ６０２に対して補助ローラ６１１，６１１が接触したときに、各補助ローラ６１１の従動ギア６１２が糸繰り出しローラ６０２の駆動ギア６０３に噛み合うようになっている。
なお、糸繰り出しローラ６０２は、補助ローラ取付板６０８に形成された長孔から露出するように設けられている。
【００５２】
さらに、補助ローラ取付板６０８の長孔からは、中間ギア６０５と一体に設けられた第２中間ギア６０５ａが露出している。この第２中間ギア６０５ａに隣接するようにして補助ローラ取付板６０８上に糸取り作動ギア６１３が回転可能に立設されている。
この糸取り作動ギア６１３は、補助ローラ取付板６０８とともに摺動することによって、中間ギア６０５に接離するように配置されている。即ち、前述したように、糸繰り出しローラ６０２に対して補助ローラ６１１，６１１が接触したときには、糸取り作動ギア６１３は中間ギア６０５に対して非噛み合い状態となり、また、糸繰り出しローラ６０２から補助ローラ６１１，６１１が離れたときには、糸取り作動ギア６１３は中間ギア６０５に対して噛み合い状態となる。
【００５３】
糸取り作動ギア６１３には、クランク状をなす糸掛け第１アーム６１４が糸取り作動ギア６１３の回転によって揺動するように取り付けられている。
この糸掛け第１アーム６１４の揺動腕側に、当該糸掛け第１アーム６１４の腕方向に滑動するようにして糸掛け第２アーム６１５が取り付けられている。この糸掛け第２アーム６１５の先端部分に、周知構造の糸取りフック６１６が取り付けられている。
【００５４】
この糸取りフック６１６は、周知のように、糸通し手段３００により縫い針Ｎに通された上糸の途中部分に係合する糸取りバネ６１７を、糸案内溝６１８が設けられた糸取りブラケット６１９内に備えている。この糸取りブラケット６１９は、糸掛け第２アーム６１５の先端部分に糸取り軸６２０により回転可能に装着されている。
この糸取りブラケット６１９内に設けられた上ガイド軸６２１及び下ガイド軸６２２が、天秤８に隣接するように配置された湾曲形状の糸取りガイド部材（面板）６２３のガイド経路６２４上を摺動することによって、糸取りバネ６１７により挟持された上糸が、天秤８の糸掛け部８ａに対して糸掛けされるようになっている。
上ガイド軸６２１及び下ガイド軸６２２は、糸取りブラケット６１９に対して回転付勢力を付与している糸取りねじりコイルバネ６２５によって、糸取りガイド部材６２３のガイド経路６２４上に押し付けられている。
【００５５】
また、糸取りガイド部材６２３のガイド経路６２４の下端部分には、斜め下方に伸びる糸取り係合溝６２６が延接されている。この糸取り係合溝６２６内に、上下のガイド軸６２１，６２２が嵌着可能に配置されている。
そして、図１１にも示すように、これら両ガイド軸６２１，６２２が、糸取り係合溝６２６内に嵌着状態となった場合には、糸取りブラケット６１９が下端位置に係止されるように構成されている。
さらに、糸掛け第２アーム６１５の途中部分には、モータ取付板６０４との間に引張コイルバネ６２７が装着されている。この引張コイルバネ６２７の張力によって、糸取りブラケット６１９が前述した下端位置に保持される構成となっている。
【００５６】
ここで、図１１に示すように、糸取りねじりコイルバネ６２５は、糸取りバネ受け６５１にセットされて、糸取りブラケット６１９にねじ止めされている。この糸取りバネ受け６５１には、糸切れ遮蔽筒６５２が回転可能に組み付けられており、この糸切れ遮蔽筒６５２に形成された溝に糸取りねじりコイルバネ６２５が入れられている。従って、糸取りねじりコイルバネ６２５が撓むと、糸切れ遮蔽筒６５２は回転する。
この糸切れ遮蔽筒６５２には、糸切れ遮蔽板６５３が形成されており、この糸切れ遮蔽板６５３は、糸取りフック６１６（糸取りブラケット６１９）が縫い位置にある時、糸切りガイド部材（面板）６２３に取り付けられたフォトセンサ６５４を開閉する。即ち、このフォトセンサ６５４が、糸切れセンサ（糸切れ検出手段）となっている。
【００５７】
一方、図８及び図１０に示すように、針振り機構４００の針振り揺動台４０１の下端部分には、針振りステッピングモータ４０５により左右方向に往復移動する針振りアーム４０６の揺動端部分が回転自在に連結されている。この針振りアーム４０６を通して針振り揺動台４０１が、当該針振り揺動台４０１の上端部分に設けられた左右揺動軸４０３及び前後揺動軸４０４を中心として、針板の上方部分を略円弧状に揺動するように構成されている。
また、針振りアーム４０６の基端部分に針振りリンク４０７が設けられている。この針振りリンク４０７の先端部分は、針振りステッピングモータ４０５により回動駆動される針振りカム４０８の外周カム面に、針振り引張コイルバネ４０９の引張付勢力によって圧接されている。これにより、針振りカム４０８の外周形状に従って前述したような針振り動作が行われる構成となっている。
【００５８】
ここで、針振りカム４０８の回転軸４１１には、糸取りカム６３０が固定されている。この糸取りカム６３０の外周カム面に対して、糸取り切替板６３１の一方側の揺動アーム６３１ａが下方側から接触している。
この糸取り切替板６３１は、切替軸６３２に回転可能に装着されている。この糸取り切替板６３１の上方側に向かって延びる他方側の揺動アーム６３１ｂが、水平面内で回動可能に配置された糸取りバネストッパ６３３の一方側の揺動アームに設けられた係止孔６３４内に遊嵌状態にて挿入されている。
【００５９】
また、糸取りバネストッパ６３３の他方側の揺動アームには、糸取りストッパ板６３５が下方に折れ曲げられるようにして形成されている。
このような糸取りバネストッパ６３３の回転軸６３６に装着されたストップねじりコイルバネ６３７の回転付勢力によって、糸取りストッパ板６３５が糸掛け第２アーム６１５の途中部分に係合するように配置されている。これによって、糸掛け第２アーム６１５の揺動が規制される構成となっている。
【００６０】
そして、糸取りカム６３０が針振りカム４０８と一体に回転されて、当該糸取りカム６３０に設けられた突起状のカム部分が糸取り切替板６３１に当接すると、当該糸取り切替板６３１及び糸取りストッパ板６３５が回動して、その糸取りストッパ板６３５が糸掛け第２アーム６１５から離間して開放状態となる。これにより、糸掛け第２アーム６１５の回動動作が許容されるようになっている。
【００６１】
また、図１に示すように、糸掛け手段６００のモータ取付板６０４の上部側には、天秤８へ導かれる上糸を案内するための上ベーステンション板６４０が配置されている。
この上ベーステンション板６４０から下方に延出する軸に装着された圧縮コイルバネ６４１の付勢力によって、下ベーステンション板６４２が、上ベーステンション板６４０の下面側に密着されている。
【００６２】
次に、以上のように構成された装置による新たな上糸の糸通し動作及び糸掛け動作について説明する。
糸巻き取り装置１００に上糸をセットして糸掛けする場合、ミシン作業者は、例えば、糸巻き支持棒１０１に糸巻き１１をセットして、その糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けしてから、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に保持させる。
こうして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に保持された上糸を、糸切りカッタ５５０により切断する。
切断後に糸渡し把持部５２６から垂れる上糸の長さは、糸通し手段３００により縫い針Ｎに対する糸通し動作が良好に行われる長さとなるように設定されている。
即ち、長すぎる場合には、上糸が縫い針Ｎの目孔を完全に通過することができず、また、短すぎる場合には、糸通し後に縫製動作を開始したときに、上糸が縫い針Ｎの目孔から抜けてしまうからである。
【００６３】
一方、図示しない押え上げ機構、或いは、自動糸切り装置を作動させて糸掛け手段６００の糸繰り出し揺動板６０６を移動させ、糸繰り出しローラ６０２から補助ローラ６１１，６１１を離間させるとともに、中間ギア６０５の第２中間ギア６０５ａに対して糸取り作動ギア６１３を噛み合わせる。これと同時に、針振りステッピングモータ４０５により糸取りストッパ板６３５を外して、糸掛け第２アーム６１５の回動を許容する。
【００６４】
そして、糸繰り出し用ステッピングモータ６０１を数ステップ正転駆動させることによって、糸取りフック６１６をガイド経路６２４に沿って上端位置に移動させる。
この糸取りフック６１６の移動は、糸掛け第１アーム６１４に対して糸掛け第２アーム６１５が摺動して伸び縮みをしながら行われるため、糸取りフック６１６の移動軌跡を最小限の張り出し量とすることができ、ミシンの小型化及び外観の向上を図ることができる。
【００６５】
次いで、図示しない糸渡し及び糸通し用のステッピングモータ（図１８の符号「３３０」参照）が所定ステップ数にわたって正転駆動させられることによって、駆動軸５０１が回転させられて内部作動体５０６とともに外部作動体５０５が下降していく。
これにより、ラックギア５１３とともに糸渡しアーム５１８が回転しながら下降し、糸渡しアーム５１８の糸渡し把持部５２６は、上糸を保持したままミシン手前側に倒れ込むようにして下降する。
【００６６】
糸渡しアーム５１８が所定の角度に倒れ込むと、糸渡し係止板５３８が糸把持ブラケット５３３の上面部から外れることによって、糸渡し把持部５２６を構成する上下の押え板５２７，５２８が互いに強く圧接させられて、上糸が強く保持された状態で、以後の下降動作が糸の脱落を生じることなく行われる。
【００６７】
さらに、駆動軸５０１が回転させられて内部作動体５０６とともに外部作動体５０５が下降していくと、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１が糸渡し案内板５４２の上部側直線状案内部５４２ａ上に当接し、糸渡しアーム５１８が他の部材に接触しない位置で回動を停止した状態で下降していく。
このようにすることによって、糸渡しアーム５１８の張り出し量を最小にした状態で下降させることができ、ミシンの外観の小型化を図ることができる。
【００６８】
次いで、内部作動体５０６の糸押し係止部５１１が、糸通しレバー３０６の係止部３１７に対して上方側から当接することにより、糸通しレバー３０６が下方に所定量押し下げられて、作動ピン３１０が針棒５の糸通し位置決めストッパ３０２に軸方向上側から当接する。これにより、糸通しフックホルダ３０８に設けられた糸通しフック３１３が縫い針Ｎの目孔と一致する高さ位置で糸通し軸３０５が停止する。
このようにして糸通し軸３０５が停止した直後に、外部作動体５０５が糸通し軸３０５の糸掛けストッパ３１８に対して上側から当接し、外部作動体５０５の下方移動も停止する。
【００６９】
この外部作動体５０５の下方移動が停止する前に、糸渡し揺動レバー５３９に設けられた支持ローラ５４１が下部側直線状案内部５４２ｂ上に当接する。これによって、糸渡し把持部５２６が縫い針Ｎよりも内側の領域まで回動し（図１２の二点鎖線参照）、糸渡し把持部５２６と糸張り板５２５との間に張られた上糸Ａが、縫い針Ｎの目孔の前に配置される。
また、このとき、糸把持ブラケット５３３の作動フック５４３が、糸渡し作動ギア５１７に設けられた突部５２２の半径方向先端部分に乗り上げている。これによって、糸渡し把持部５２６における糸把持力が弱められている。
【００７０】
そして、内部作動体５０６とともに糸通しレバー３０６がさらに下降すると、作動ピン３１０が傾斜溝カム３１１ａに沿って回転案内される。これにより、糸通し軸３０５が糸通しフックホルダ３０８とともに回転して、糸通しフック３１３が縫い針Ｎの目孔を貫通して上糸を引っかけ、戻り動作が行われることで、糸通しが行われる。
このとき、針止め糸掛け３２５は、先端部分に上糸を引っかけた状態で針止め９の糸ガイド１０に上糸を通すことから、上糸の供給経路が良好に形成されることとなる。
なお、糸通し動作が行われる前に、作動ピン３１０が縦溝カム３１１ｂに沿って移動することにより、糸通し軸３０５が回転することなく所定量下降する。これは、上軸１の停止位置のバラツキを考慮したものである。
【００７１】
また、本実施形態のように、糸通し手段３００の作動部と、糸渡し手段５００の作動部とを分離して配置することによって、糸渡し手段５００により糸通し動作が可能となった後に、糸通し動作を行わせることができ、これらの動作を同時に行う場合に比して、糸通し動作を安定して行わせることができる。
特に、本実施形態では、前述したように、上軸１の停止位置のバラツキを考慮して糸通し動作が行われる前に、糸通し軸３０５をやや下降させているため、糸通し手段３００の作動部と糸渡し手段５００の作動部とを分離することが好ましい。そうでなければ、糸通し軸３０５の位置をセンサで検出する等の装置が必要となってしまうからである。
【００７２】
そして、糸繰り出し用ステッピングモータ６０１が逆転することによって、糸取りフック６１６が下方に移動して上糸の途中部分を引っかけると、糸取りフック６１６より糸巻き側の上流側の上糸が、所定の案内部材によって、糸繰り出しローラ６０２にセットされるとともに、糸取りフック６１６より縫い針Ｎ側の下流側の上糸が、天秤８の途中部分に載るように配置される。
【００７３】
次いで、針振りステッピングモータ４０５によって針振りカム４０８を元の位置に戻すとともに、糸取りストッパ板６３５を係止位置に戻して、糸掛け第２アーム６１５の回動をロックさせる。
このときには、糸繰り出しローラ６０２と補助ローラ６１１，６１１との間に上糸が挟み込まれている。また、下端位置に達した糸取りフック６１６は、図１１に示すように、糸取り係合溝６２６によって、その位置に保持される。
【００７４】
次に、駆動軸５０１を逆転させることによって、内部作動体５０６を上昇させていくと、糸通し軸３０５が逆転して、糸通しフック３１３が上糸を引っかけた状態で縫い針Ｎの目孔から離脱し、糸通しが行われる。
この糸通し動作が行われた直後に上糸が開放状態になるため、その後の糸の張力によって、糸通しフック３１３が損傷するような事態が回避される。
さらに、内部作動体５０６が外部作動体５０５に当接して一体的に上昇していくと、上糸が外れた糸渡し把持部５２６が回動しながら上昇して待機状態で停止する。これにより、一連の糸通し動作及び糸掛け動作を終了する。
【００７５】
以上の糸交換装置付き刺繍縫いミシンには、図示しないが、各種操作用のフロントパネルが備えられており、そのフロントパネルには、図１７に示すような糸掛けのための操作パネル７０が設けられている。
この糸掛けのための操作パネル７０には、図示のように、糸掛け起動スイッチ（Ａ）７１、糸掛け起動スイッチ（Ｂ）７２、連続指示スイッチ７３、連続解除スイッチ７４、ＬＥＤによる連続指示中表示部７５が設けられている。
なお、連続解除ついては、連続指示スイッチ７３が兼ねるようにしても良い。
【００７６】
図１８はミシンの制御ブロック図で、中央制御装置８０は、マイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等で構成されていて、キーマトリクス７６、糸切れセンサ６５４、主軸センサ９１等が接続されている。
さらに、中央制御装置８０には、ミシンモータ９０が駆動回路８１を介して、接続されるとともに、各ステッピングモータ１２０，１５０，３３０，６０１，４０５が各駆動回路８２，８３，８４，８５，８６を介して接続されている。
なお、キーマトリクス７６には、前記糸掛け起動スイッチ７１，７２、連続指示スイッチ７３及び連続解除スイッチ７４等が含まれている。
【００７７】
次に、３色の上糸を使用する刺繍を縫う場合の動作について説明する。
先ず、作業者は、図示しない刺繍操作パネルにより所望の刺繍を選択した後、糸巻き支持棒１０１に１番目に縫われる糸巻き１１をセットする。その糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、手に持った余り糸を糸切りカッタ５５０でカットする。
そして、糸掛け起動スイッチ（Ａ）７１を押す。すると、前述したように、糸掛け・糸通し装置により所定箇所への糸掛け、縫い針Ｎの目孔への糸通しが行われ、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６は元の位置へ戻る。
【００７８】
その後、図示しないミシン起動スイッチを押すと、１番目の色糸の縫いが開始される。
ここで、作業者は、２番目の糸巻き１２を糸巻き支持棒１０２にセットして、その糸巻き１２から引き出した糸を糸案内アーム１３２の糸案内部１３２ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、手に持った余り糸を糸切りカッタ５５０でカットした後、連続指示スイッチ７３を押しておく。
こうすることにより、１番目の色糸の縫いが終了し、１番目色糸を糸巻き１１に巻き取った後、２番目色糸を自動的に針の目孔に糸掛けして、２番目色糸の縫いを自動的に開始することができるものとなる。
【００７９】
１番目色糸の縫いが終了すると、図示しない自動糸切り装置により１番目色糸は切断される。この時、ミシンは、作業者に１番目色糸の縫いが終了したことを報知するためにブザーが鳴るようになっている。
１番目色糸が切断された後、糸巻き取り切換用ステッピングモータ１５０を駆動し、ギア１５１及びラック１４５の噛み合いにより、図１４の状態から図１６の状態へと、作動板１４１を前進移動させる。
すると、突片部１４３に作動軸１３５が押されて、糸案内アーム１３１が図示時計回り方向に回転し、糸案内部１３１ａは糸巻き１１の横に位置する。
【００８０】
同時に、切換板１２３も起立片部１４２に押されて図示時計回り方向に回転し、切換カム１１１は圧縮コイルバネ１１３の力で作動ギア１１５の方向に移動する。
この状態で、糸巻き取り用ステッピングモータ１２０を駆動すると、ギア１２１，１２２の噛み合いから駆動軸１１９を経て駆動ギア１１７と作動ギア１１５の噛み合いにより、切換カム１１１の突部１１１ａと作動ギア１１５の突部１１５ａが当接して、糸巻き支持棒１０１が回転する。
従って、この糸巻き支持棒１０１上の糸巻き１１も回転して、糸道内の糸は糸巻き１１に巻き取られる。
なお、他方の切換カム１１２の突部１１２ａと作動ギア１１６の突部１１６ａは離れているので、糸巻き支持棒１０１は回転せず、駆動軸１１９上の駆動ギア１１８と噛み合う作動ギア１１６のみが回転している。
【００８１】
こうして１番目色糸の巻き取りが完了すると、前述したように、糸掛け動作が開始され、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６にセットされた２番目色糸が自動糸掛け、糸通しされて、２番目色糸の縫いが自動的にスタートする。
【００８２】
そして、作業者は、糸が巻き取られた１番目色糸の糸巻き１１を糸巻き支持棒１０１から取って、３番目色糸の糸巻き１１を糸巻き支持棒１０１にセットし、前述したように、糸巻き１１から引き出した糸を糸案内アーム１３１の糸案内部１３１ａに糸掛けして、糸渡し手段５００の糸渡し把持部５２６に糸をセットしてから、余り糸を糸切りカッタ５５０でカットしておく。
この作業は、１番目色糸が巻き取られて直ぐに行わなくても良く、２番目色糸が縫われている間ならいつでも良い。
【００８３】
２番目色糸の縫いが終了すると、同様に、３番目色糸の糸掛け、糸通しが行われた後、３番目色糸の縫いが自動的に開始される。
【００８４】
また、前述とは逆に作動板１４１を後退移動させると、図１４の状態から図１５の状態へと変化する。
なお、以上の切換動作を伴う糸巻き取り動作は、制御装置８０によって行われるものであり、具体的には、糸掛け起動スイッチ７１，７２の何れかを押すことにより発生する糸交換信号に基づいて、２個の糸巻き１１，１２の一方から引き出された上糸を自動糸掛け・糸通し装置（糸通し手段３００、糸渡し手段５００及び糸掛け手段６００）によって縫い針Ｎの目孔内に挿通させるとともに、２個の糸巻き１１，１２の他方を糸巻き取り装置１００によって糸巻き取り動作させるものである。
【００８５】
以上の通り、本発明によれば、以下に列挙するような効果が得られる。
（１）次に縫う糸をセットしておくと、自動的に糸掛け、糸通し、縫いスタートを行うので、糸の交換待ちのミシンストップ状態を少なくすることができる。
（２）縫い中と糸巻き取り時に糸案内部１３１ａ，１３２ａの位置を変更する糸巻き取り装置１００なので、縫い中は糸巻き１１，１２の何れかからほぐれるように上糸を引き出すことができる。
（３）２個の糸案内アーム１３１，１３２、糸巻き支持棒１０１，１０２の作動を、１個のステッピングモータ１５０で切り換えているので、コストを下げることができる。
（４）縫い中の糸と、糸掛け待機中の糸が接触しないように、別の糸道スペース３５，３６に区画しているので、縫い中の糸に糸待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがない。
（５）２個の糸巻き支持棒１０１，１０２と、その駆動装置及び巻き取り切換機構を備えるだけなので、小型の糸巻き取り装置１００を提供できる。
【００８６】
なお、以上の実施の形態例においては、刺繍縫いミシンとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のミシンであっても良い。
また、各種部品の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係るミシンによれば、２個の糸巻きをセットし、一方の糸巻きからの上糸を自動糸掛け・糸通しするとともに、他方の糸巻きに糸を巻き取って、他の糸巻きに交換することにより次の自動糸掛け・糸通しに待機することができ、しかも、２個の糸巻きをセットする小型の糸巻き取り装置を備えるだけのため、ミシン全体としての小型化を達成することができる。
【００８８】
さらに、縫い中は糸巻きからほぐれるように糸を引き出きだすことができ、また、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取りやすくすることができるといった利点が得られる。
【００８９】
請求項２記載の発明に係るミシンによれば、請求項１記載の発明により得られる効果に加えて、１個のアクチュエータによって、２個の糸案内部を交互に切換動作することができるとともに、２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行うことができ、従って、コストを抑えることができるといった利点が得られる。
【００９０】
請求項３記載の発明に係るミシンによれば、請求項１または２記載の発明により得られる効果に加えて、縫い中の糸に糸掛け・糸通し待機中の糸が絡まって縫い不良を発生することがないといった利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したミシンの一例としての刺繍縫いミシンの自動糸掛け・糸通し装置及び糸巻き取り装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の自動糸掛け・糸通し装置（糸通し手段、糸渡し手段及び糸掛け手段）の拡大図である。
【図３】上軸及びその周辺の連結構造を示した斜視図である。
【図４】図１の糸渡し手段及び糸通し手段の駆動系を示した拡大斜視図である。
【図５】図１の糸通し手段の構造を示した拡大斜視図である。
【図６】図５の糸通し手段における糸通しフックの構造を示した拡大平面図である。
【図７】図６の糸通しフックを示した拡大斜視図である。
【図８】図１の自動糸掛け手段及び針振り機構の構造を示した拡大斜視図である。
【図９】図８の自動糸掛け手段を示した拡大正面図である。
【図１０】図８の自動糸掛け手段と針振り機構との連結関係を示した拡大側面図である。
【図１１】図９の糸取りブラケット周辺部の構造を示した平面図である。
【図１２】図１の糸渡し手段及び糸通し手段の構造を示した拡大正面図である。
【図１３】図１の糸巻き取り装置の拡大図である。
【図１４】図１３の糸巻き取り装置における巻き取り切換機構を示した平面図である。
【図１５】図１４の状態から作動板を後退動作させた状態を示した平面図である。
【図１６】図１４の状態から作動板を前進動作させた状態を示した平面図である。
【図１７】ミシンに備えられる糸掛けのための操作パネルを示した正面図である。
【図１８】ミシンの制御ブロック図である。
【符号の説明】
Ａ 上糸
Ｎ 縫い針
１ 上軸
５ 針棒
８ 天秤
９ 針止め
１０ 糸ガイド
１１，１２ 糸巻き
３５，３６ 糸道スペース
７０ 糸掛けのための操作パネル
７１，７２ 糸掛け起動スイッチ
７３ 連続指示スイッチ
７４ 連続解除スイッチ
７５ 連続指示中表示部
８０ 制御装置
９０ ミシンモータ
１００ 糸巻き取り装置
１０１，１０２ 糸巻き支持棒
１１１，１１２ 切換カム
１１３，１１４ 圧縮コイルバネ
１１５，１１６ 作動ギア
１１７，１１８ 駆動ギア
１１９ 駆動軸
１２０ 糸巻き取り用ステッピングモータ（アクチュエータ）
１２３，１２４ 切換板（動力伝達切換部材）
１２５，１２６ ねじりコイルバネ
１３１，１３２ 糸案内アーム
１３１ａ，１３２ａ 糸案内部
１３３，１３４ ねじりコイルバネ
１３５，１３６ 作動軸
１４１ 作動板（切換作動部材）
１４５ ラック
１５０ 糸巻き取り切換用ステッピングモータ（アクチュエータ）
３００ 糸通し手段
３０２ 糸通し位置決めストッパ
３０５ 糸通し軸
３０６ 糸通しレバー
３０８ 糸通しフックホルダ
３１０ 作動ピン
３１１ 溝カム
３１３ 糸通しフック
３１７ 係止部
３２５ 針止め糸掛け
３３０ 糸渡し及び糸通しステッピングモータ
４００ 針振り機構
４０５ 針振りステッピングモータ
５００ 糸渡し手段
５０１ 駆動軸
５０５ 外部作動体
５０６ 内部作動体
５１１ 糸押し係止部
５１３ ラックギア
５１７ 糸渡し作動ギア
５１８ 糸渡しアーム
５２２ 突部
５２３ 係止ピン
５２６ 糸渡し把持部
５２７ 上押え板
５２８ 下押え板
５３３ 糸把持ブラケット
５３８ 糸渡し係止板
５３９ 糸渡し揺動レバー
５４２ 支持ローラ
５４３ 作動フック
５５０ 糸切りカッタ
５５１ 作動カム
６００ 糸掛け手段
６０１ 糸繰り出し用ステッピングモータ
６０２ 糸繰り出しローラ
６０５ 中間ギア
６０５ａ 第２中間ギア
６０６ 糸繰り出し揺動板
６１１ 補助ローラ
６１３ 糸取り作動ギア
６１４ 糸掛け第１アーム
６１５ 糸掛け第２アーム
６１６ 糸取りフック
６２４ ガイド経路
６２６ 糸取り係合溝
６３５ 糸取りストッパ板
６４０，６４２ ベーステンション板
６５４ 糸切れ検出手段
Claims (3)
- 糸巻きから引き出された上糸を移送して縫い針の目孔内に挿通させる自動糸掛け・糸通し装置を備えたミシンにおいて、
少なくとも２個の糸巻きをセット可能で、セットされた２個の糸巻きの一方または他方から縫い針に引き出された上糸を糸巻きを回転させて巻き取り可能な糸巻き取り装置と、
糸交換信号に基づいて、前記２個の糸巻きの一方から引き出された上糸を前記糸巻き取り装置により糸巻き取り動作させるとともに、前記２個の糸巻きの他方を前記自動糸掛け・糸通し装置により前記縫い針の目孔内に挿通させる制御装置と、
を備え、
前記糸巻き取り装置は、
前記２個の糸巻きから各々引き出された糸をそれぞれ案内する２個の糸案内部と、これら２個の糸案内部について、縫い中は糸巻きから糸がほぐれるように引き出される糸巻きの軸の略先方に位置させて、糸巻き取り時には回転する糸巻きに糸が巻き取られる糸巻きの側方に位置させるように交互に切換動作させる巻き取り切換機構と、を有すること、を特徴とするミシン。 - 前記巻き取り切換機構は、
前記２個の糸巻きが各々セットされる２個の糸巻き支持棒への回転動力の伝達・遮断を行う動力伝達切換部材と、アクチュエータの駆動によって、前記２個の糸案内部を前記交互に切換動作させるとともに、前記動力伝達切換部材を切換動作させる切換作動部材と、を有すること、を特徴とする請求項１記載のミシン。 - 前記糸巻き取り装置には、
縫い中の糸と前記糸掛け・糸通し装置による糸掛け・糸通し待機中の糸が接触しないように区画した糸道スペースを設けたこと、を特徴とする請求項１または２記載のミシン。
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