JP4000851B2 - ミシン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アーム部に着脱可能な上糸カセットあるいはアーム部に移動可能な糸掛け用操作体を設けたミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常のミシンにおいては、アーム部内に主軸で駆動される天秤機構や針棒駆動機構が配設され、天秤はアーム頭部の縦スリットから部分的に突出し上下に往復駆動される。アーム部の上端側に糸駒装着部が設けられ、アーム部の前面側に糸調子器と糸調子バネが配設され、この糸調子器の付近に糸調子器の調節ダイヤルが設けられている。針棒はアーム頭部の下方へ突出して、この針棒の下端部に針が取付けられ、縫製対象の生地を押える押え足とこの押え足を支持する押え棒は、押え上げレバーにより生地を押える下降位置と上方へ退避させた退避位置とに切換え可能である。
【０００３】
縫製を停止して上糸の糸駒を交換する場合、押え足は退避位置にあり、糸調子器が開放状態になっている。その状態で糸駒を交換し、この糸駒から繰り出した上糸を複数の糸案内部を経て糸調子器に導き、開放状態の１対の糸調子皿の間と糸調子バネとに糸掛けし、天秤の糸掛け部に糸掛けし、その後針の針穴に上糸の端部を糸通しする。このように、上糸の糸駒を交換する際には糸調子器、糸調子バネ、天秤の糸掛け部に糸掛けを行い、針穴に糸通しを行なう必要がある。
【０００４】
そこで、米国特許第3,749,039 号公報には、上糸カセットをアーム部に着脱可能に構成し、糸掛けを簡単に行えるようにした技術が記載されている。このミシンのアーム部の左右方向ほぼ中央部にはカセット装着部が設けられ、このカセット装着部に上方から上糸カセットを着脱可能になっている。前記カセット装着部は、天秤機構の天秤が上下に往復移動する天秤移動空間の右側に形成され、天秤の先端側部分はカセット装着部の左端部に突入して上下に往復移動する。
【０００５】
前記上糸カセットは、正面視ほぼ台形をなすカセットケースを有し、このカセットケースはケース本体と開閉蓋からなる。カセットケース内の上部の糸駒収容部には糸駒がその軸心を水平にして収容され、この糸駒の上糸は右方へ所定長さほぼ水平に繰り出される。カセットケースの中央部の下部には糸調子器を突入させる為の第１切欠き部が形成され、カセットケースの左端部の下部には天秤を導入する為の第２切欠き部が形成されている。
【０００６】
糸駒から繰り出された上糸を案内する５つの糸案内が設けられている。第１糸案内はカセットの右端部の上部に設けられ、第２，第３糸案内は第１切欠き部を挟む位置に設けられ、第４，第５糸案内は第２切欠き部を挟む位置に設けられている。第１糸案内には、上糸カセットをカセット装着部に装着しない状態で上糸に抵抗を付与し且つカセット装着後には開放する第１抵抗付与部が設けられている。第５糸案内には、カセット未装着の状態で上糸に抵抗を付与し且つカセット装着後には開放する第２抵抗付与部が設けられている。この第２抵抗付与部では第１抵抗付与部よりも強い抵抗を付与するようになっている。
【０００７】
アーム部に設けたカセット装着部の左端部分には、上糸カセットを装着する際に上糸を案内して天秤の糸掛け部に案内する糸案内部材が設けられている。この糸案内部材は左右１対のアーム板とウェブとを一体形成したもので、１対のアーム板の後端には上糸を案内する案内面が形成され、これらアーム板には天秤の糸掛け部に対応するノッチ（切欠き部）が形成されている。また、上糸カセットとカセット装着部には、上糸カセットの装着時に糸調子器の１対の糸調子皿を開いた状態にし、上糸カセットの装着完了後に１対の糸調子皿を閉じるようにする機構も設けられている。
【０００８】
上糸カセットをカセット装着部に装着する場合には、最初に、手動操作で主軸を回転させて天秤を最下位置に移動させる。次に、上糸カセットを上方からカセット装着部に装着していくと、上糸が糸案内部材で案内されつつ下降し、第２，第３糸案内の間の上糸が糸調子器と糸調子バネに自動的に糸掛けされ、第４，第５糸案内の間の上糸が糸案内部材の案内面で案内されて天秤の糸掛け部に自動的に糸掛けされ、上糸カセットが装着完了状態になると、第１，第２抵抗付与部が開放状態になり、その後の縫製中には糸駒から上糸が繰り出される。
【０００９】
一方、特開昭５５−８１６９３号公報には、ミシンのカセット式通糸装置が提案されている。このカセット式通糸装置では、アーム部の天秤移動領域とその右側領域に設けたカセット装着部と、このカセット装着部を開閉するカバー体を設け、このカバー体に上糸カセットを着脱する。カセット装着部には糸調子器と糸取りバネとが突出し、カセット装着部の左端部には天秤移動空間がある。
【００１０】
上糸カセットは、糸巻体収容部と、１対の脚部などを有し、糸巻体の中心から繰り出した上糸を１対の脚部の間に延ばして自由スパンを形成する。カバー体を前方へ９０度回動させて開き、このカバー体に上糸カセットをセットしてから、カバー体を閉じる。天秤を最下位置にしてカバー体を閉じる閉動作の際、上糸カセットの自由スパンが糸調子器と糸取りバネに自動的に糸掛けされる。その後、天秤を上昇させると、天秤の糸掛け部に自動的に上糸が掛けられる。尚、前記カバー体を閉じた状態では、糸巻の軸心は水平方向且つ前後方向に向いている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記米国特許公報に記載の上糸カセットでは、ミシンのアーム部の左右方向ほぼ中央部の前面部に形成したカセット装着部に装着される。この上糸カセットにおいては、上糸カセット内に糸駒を横向き姿勢に収容し、その糸駒から右方へ上糸を所定長さ繰り出し、第１〜第５糸案内を経て外部へ導くため、上糸カセットの左右方向幅が非常に大きくなり、上糸カセットが大型のものになってしまう。同様に、ミシンのアーム部に形成するカセット装着部も大型化し、アーム部の前面の外観への影響も大きくなり、アーム部の前面の外観を損なうおそれもある。
【００１２】
しかも、従来のミシンでは、縫製対象の布地を押さえる押え足とこの押え足を支持する押え棒は、押え足レバーによる操作により、布地を押える下降位置と上方に退避させた退避位置とに切替可能にされている。更に、押え足を退避させた後に行う布地や糸への作業をしやすくするために、押え足の位置に連動して、糸調子器の糸調子皿の開閉を行うように機械的にリンクがなされているものが一般的になっている。具体的には、押え足が退避位置にあるときには糸調子皿は開放状態となり、押え足が下降位置にあるときには糸調子皿は閉鎖状態になっていた。
【００１３】
この様に押え足の位置と糸調子皿の開閉とがリンクしているミシンにおいて上糸の糸掛けや糸通しを行う場合には、必ず、押え足を退避位置にして糸調子皿を開放状態にした後に上糸を取り回ししていた。しかしながら、使用者がうっかり押え足を下方位置にしていた場合、或いは押え足で布地を押えておきたい場合などでは、上糸の糸掛けや糸通しを行うことが出来ない若しくは失敗することになった。
【００１４】
尚、前記米国特許公報には、上糸カセットの装着の途中で糸調子器の糸調子皿を開かせる機構と、前記操作レバーとの関係について何ら記載がない。また、前記公報のミシンでは、糸調子器として特殊構造の糸調子器を採用する必要があるから、汎用性のある安価な糸調子器を採用できない。
【００１５】
本発明の目的は、押さえ足の位置に係わらず、上糸カセットや糸掛け用操作体の装着乃至移動動作に連動して、上糸を天秤や糸調子器に正規の状態に糸掛けすることのできるミシンを提供すること、左右方向幅が小さく小型化可能な上糸カセットや糸掛け用操作体を採用してアーム部の外観を損なうことのないミシンを提供すること、などである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のミシンは、押え足を昇降させる操作部材と、上糸に張力を付与する為に開閉可能な糸調子皿を有する糸調子器とを備え、前記操作部材によって押え足を上昇させたとき前記糸調子皿を開放させ且つ押え足を下降させたとき糸調子皿を閉じるように構成されたミシンにおいて、ミシンのアーム部に対して前記操作部材とは別に少なくとも所定範囲内で移動可能に支持される可動操作体と、ミシンのアーム部に備えられ、閉じた状態の前記糸調子皿を開放状態に作動する作動位置と開放した状態の糸調子皿の開放状態を解除させる解除位置とに移動可能な作動部材とを有し、前記可動操作体に、その可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたときに前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させ、かつ前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させるカム部を設け、前記押え足を下降位置に保持した状態において、前記可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたとき前記カム部が前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させて閉じた状態の前記糸調子皿を上糸掛け可能な開放状態に作動し、前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記カム部が前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させて開放した糸調子皿の開放状態を解除するように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
操作部材により押え足を昇降させて切換えし且つ糸調子皿を開閉する構成は、既存のミシンと同様であるが、この操作部材を介して押え足を下降位置に保持した状態において、可動操作体を所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたときカム部が作動部材を解除位置から作動位置に移動させて閉じた状態の糸調子皿を上糸掛け可能な開放状態に作動し、その開放状態の糸調子皿に上糸を掛けることができ、そして、前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記カム部が前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させて開放した糸調子皿の開放状態を解除することができる。そのため、押さえ足が下降位置に保持されている場合には、可動操作体の移動完了後に糸調子皿が自動的に閉じ、糸調子皿を閉じる手動操作を行う必要がない。このように、可動操作体を往復動させることなく単に一方向にのみ所定範囲の端部まで移動させることにより、その途中の移動位置で糸調子皿を開いて上糸を掛けることができると共に、端部の移動位置で糸調子皿を自動的に閉じることができる。
【００１８】
請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記可動操作体は、カセットケースと、このカセットケース内に糸駒を収容する糸駒保持部と、糸駒から延びる上糸をカセットケースの糸出口に導く糸経路とを有する上糸カセットであり、アーム部の前面部に設けられたカセット装着部に装着する途中の装着動作に連動して糸調子器の糸調子皿を開放させることを特徴とするものである。
【００１９】
そのため、上糸カセット内の糸駒から繰り出された上糸が糸経路を通って糸出口に導かれる。そして、上糸カセットの装着時にそのカム部が前記連動部材を作動し、上糸カセットの装着動作に連動して糸調子皿を開放させるので、その開放状態の糸調子皿に前記上糸を掛けることができる。
【００２０】
請求項３のミシンは、請求項２の発明において、前記上糸カセットに収容した糸駒の軸心を、前記カセット装着部に装着された状態で、鉛直方向に配置したことを特徴とするものである。この上糸カセットはその内部に糸駒を軸心を鉛直にして収容するものであるから、糸駒から上糸を上下方向に繰り出すことができるため、上糸カセットの左右方向幅を小さく構成し、上糸カセットとカセット装着部の小型化を図ることができ、アーム部の前面の外観への影響も少なくすることができる。
【００２１】
請求項４のミシンは、請求項１の発明において、前記可動操作体は、前記アーム部の前記天秤が往復移動する領域の近傍に設けられ、天秤の往復方向と並行に移動可能な糸掛け操作体であることを特徴とするものである。
【００２２】
前記糸掛け用操作体は、糸駒を収容している必要はないが、前記上糸カセットと同様に取扱い可能な操作具であってもよく、或いは、アーム部に所定角度揺動可能に枢着された揺動レバー形式のもので前記連動部材を作動させる揺動レバーであってもよい。請求項２とほぼ同様に、糸掛け用操作体を移動すると、そのカム部が作動部材を作動し、糸掛け用操作体が所定範囲内で移動する途中において、糸掛け用操作体の移動動作に連動して糸調子器の糸調子皿を開放させる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
請求項５のミシンは、請求項２又は３の何れかの発明において、前記糸調子器は、上糸カセットがカセット装着部に装着された状態では上糸カセットのカセットケースの下部内に突入するように設けられ、前記糸経路の下流側部分は、カセットケースの下端部に沿って横断的に上糸を導くように構成されていることを特徴とするものである。それ故、上糸カセットの装着動作に連動して、カセットケースの下端部に沿って横断的に導かれた上糸の部分を糸調子皿に糸掛けすることができる。
【００２６】
請求項６のミシンは、請求項１〜５の何れかの発明において、前記糸調子器の下流側に設けられ、前記可動操作体の移動動作に連動して、前記糸調子器からその下流側に延びた上糸を下方に押し下げ配置する上糸押え部材を備えたことを特徴とするものである。そのため、糸調子器に掛けられた上糸が外れにくくなり、糸調子器の糸調子バネによる糸取り量を多くすることができる。
【００２７】
請求項７のミシンは、請求項１〜６の何れかの発明において、前記可動操作体は、前記移動動作後にはそのままアーム部に収容され、前記アーム部の前面及び上面から突出しないことを特徴とするものである。そのため、使用状態におけるミシンの外観、特にアーム部の外観を損ねることがない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。この電子制御式ミシンは、アーム頭部のカセット装置部に糸駒を収容した上糸カセットを装着可能に構成し、その上糸カセット２を装着する際の装着動作と連動して、天秤の糸掛け部と糸調子器に糸掛けを行なうと共に針の針穴に糸通しを行うように構成したものである。
【００２９】
最初に、ミシン１の基本構造、糸通し機構１０について順に説明し、その後上糸カセット２、カセット装着部３、天秤機構８、糸通しの為の伝達機構115 、糸調子器９の為の連動機構134の順に説明する。尚、以下の説明は、ミシンを操作する者から視た前後左右を前後左右として説明する。
【００３０】
図１〜図３に示すように、この電子制御式ミシン１は、ベッド部４と、ベッド部４の右端部に立設された脚柱部５と、脚柱部５の上端から左方に延びるアーム部６を有する。アーム部６には、針棒上下動機構７、カセット装着部３、天秤機構８、糸調子器９、自動糸通し機構１０が設けられている。尚、カセット装着部３はアーム部６の頭部（アーム頭部）に設けられている。アーム部６内には、主軸１１が１対の軸受１２を介して回転可能に支持され、主軸１１は図示外のミシンモータの駆動力で回動駆動される。
【００３１】
次に、針棒上下動機構７について説明するが、この機構は一般的な構造ものであるので簡単に説明する。図１、図３〜図８に示すように、アーム部６のアーム頭部には、針棒台フレーム１３が立向きに配設され、針棒台フレーム１３は後壁部１４と左壁部１５とを有し、後壁部１４の下端と上端には前方へ延びる下支持部１４ａと上支持部１４ｂが夫々一体形成されている。左壁部１５の上端部には、上支持部１４ｂよりも上方に延びる枢支腕部１５ａが形成され、針棒１８は上支持部１４ｂと下支持部１４ａを上下動可能に挿通している。
【００３２】
枢支腕部１５ａの上端部には、左右方向向きの軸部材１６ａが固着され、前面開放状の平面視略コ字形状の枢支金具１６が軸部材１６ａに固定的に連結され、枢支金具１６は前後方向向きの水平な支持軸１７を介してミシン機枠に揺動可能に支持され、針棒台フレーム１３は支持軸１７を揺動中心として左右方向（針振り方向）へ揺動可能である。尚、ステッピングモータにより針棒台フレーム１３を介して針を揺動駆動する機構は一般的なものであるのでその説明は省略する。
【００３３】
針棒１８は上支持部１４ｂと下支持部１４ａに上下動可能に支持され、針棒１８の下端には針１９が着脱可能に取付けられている。
【００３４】
図３、図１１〜図１３に示すように、主軸１１の左端側部分には、天秤機構８の天秤クランク２０が設けられ、その天秤クランク２０にクランクピン２１を介して針棒クランク２２が回動自在に連結されている。針棒１８の略中段部には針棒抱き２３が固定され、針棒クランク２２が針棒抱き２３に連結されている。縫製の際、ミシンモータにより主軸１１が回転駆動され、針棒クランク２２により針棒１８が上下に往復駆動される。
【００３５】
図１１〜図１５、図１７に示すように、アーム部６には、針１９の上下運動に調時して上糸２４を取り上げる天秤２５を備えた天秤機構８が設けられている。
【００３６】
天秤２５の先端部に上方から糸掛け可能な糸掛け部２６が形成され、カセット装着部３の右端側部分の全高に亙って、天秤２５の糸掛け部２６が上下に往復移動可能な天秤移動領域２７が設けられている。カセット装着部３の下部に突出するように、上糸に通過抵抗を付与する為の糸調子器９が設けられている。
【００３７】
この糸調子器９は、押え足２８を昇降させる押え上げレバー２９により開閉操作可能であり、後述するように、上糸カセット２の装着時にも、糸調子器９が開閉操作される。尚、脚柱部５内にはほぼ立て向きの縦軸が配設され、その縦軸はギヤ機構を介して主軸１１に連動連結され、この縦軸の駆動力がベッド部４内の糸捕捉用釜に伝達される。一般的な電子制御ミシンと同様に、針１９と糸捕捉用釜とステッピングモータで駆動される布送り機構との協働により加工布３０に縫製が施される。
【００３８】
次に、針１９の針穴１９ａに上糸２４を糸通しする自動糸通し機構１０について、図５〜図１０、図１４、図１５、図１７、図１９を参照して説明する。
【００３９】
針棒台フレーム１３の上支持部１４ｂと下支持部１４ａには、針棒１８の左側に位置する糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２とが上下動可能に支持されている。糸通し軸３１の上端部は、ブラケット１６と軸部材１６ａの間の隙間に挿通しており、糸通し軸３１の略中段部には、水平方向に突出する摺動ピン３３が固着されている。
【００４０】
糸通し軸３１の下端部には、合成樹脂製のフック保持部材３４が固着され、フック保持部材３４の上側と下側に対応する糸通し軸３１に、側面視略コ字形状の第１糸案内部材３５（図１７参照）の上支持部，下支持部が回動可能に支持されている。この第１糸案内部材３５のうち、上支持部と下支持部とを連結する鉛直状の連結壁３６には、上糸２４を係合して案内する糸ガイド３６ａが切欠き状に形成されている。
【００４１】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、フック保持部材３４にはフック機構３７が固定され、このフック機構３７は、糸通しフック３７ａと、糸通しフック３７ａの両側に位置する２枚のガイド部材３７ｂと、これら糸通しフック３７ａとガイド部材３７ｂを水平に貫通する糸保持ワイヤ３７ｃなどから構成されている。糸通しフック３７ａの先端部にはフック部が形成され、糸通しの際針穴１９ａにこのフック部が挿通し、針１９が前記ガイド部材３７ｂにより案内されつつ針穴１９ａの直前に位置する上糸２４を引っ掛けるようになっている。
【００４２】
フック保持部材３４には、第２糸案内部材３８が一体的に固着され、この第２糸案内部材３８の略先端近傍部が下方に屈曲形成され、その屈曲部が糸案内部３８ａとして機能している。糸案内部３８ａは、糸通し軸３１に対しフック機構３７と略反対側に位置し且つ所定距離だけ離隔している。即ち、この第２糸案内部材３８とフック機構３７とが一定の位置関係を保持して糸通し軸３１に一体的に設けられている。
【００４３】
次に、糸通し軸３１を所定角度だけ回動させる回動機構について説明する。
【００４４】
図５〜図８、図１４、図１５、図１７、図１９１９に示すように、針棒台フレーム１３の背面側において糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２の上端部には、合成樹脂製の糸通しスライダ４０が上下動可能に外嵌されている。即ち、糸通しスライダ４０は、上枢支部４１及び下枢支部４２と、外周壁部４３と、糸通しスライダ爪４４とを有する。
【００４５】
上枢支部４１及び下枢支部４２は、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２とにわたって設けられ、外周壁部４３は、これら上枢支部４１と下枢支部４２とを鉛直状に連結し且つ糸通し軸３１の前記上端部の外周の略半分を覆うように形成されている。この外周壁部４３には螺旋状の糸通しスライダカム部４３ａが形成されている。上枢支部４１と下枢支部４２の左端部には、糸通しスライダ爪４４が連結され、その左端略中段部分に爪部４４ａが形成されている。
【００４６】
糸通し軸３１の略中段部のうち、下枢支部４２の直ぐ上側に対応する位置には、所定長さの摺動ピン３３が貫通状に固定され、この摺動ピン３３の奥側端部が糸通しスライダカム部４３ａに係合している。糸通し軸３１のうち摺動ピン３３よりも一定長さ下側には、バネ受けピン４５が貫通状に固定され、糸通し軸３１のうち下枢支部４２とバネ受けピン４５との間には、圧縮コイルバネ４６が外装されている。スライダーガイド軸３２のうち下枢支部４２と、針棒台フレーム１３の下支持部１４ａとの間には、糸通しスライダ４０を上方へ付勢する為の圧縮コイルバネ４７が外装されている。
【００４７】
ここで、オフセット部材４８について説明すると、図４〜図８に示すように、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２には、糸通しスライダ４０の背面側で且つ針棒台フレーム１３の上支持部１４ｂ、下支持部１４ａ間の高さの約３／４長さ範囲において、オフセット部材４８が上下動可能に装着されている。このオフセット部材４８は、上支持部４９と、下支持部５０と、これら上支持部４９と下支持部５０とを連結する鉛直状の連結壁５１等から構成されている。上支持部４９は、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２とに挿通され、下支持部５０は糸通し軸３１のみに挿通されている。
【００４８】
針棒１８の針棒抱き２３の直ぐ上方には、係合片としての糸通し位置決め部材５２が固定され、オフセット部材４８の上支持部４９の右端部分が、この糸通し位置決め部材５２に上方から当接可能に構成されている。この上支持部４９の右端部分が糸通し位置決め部材５２に当接した状態で、糸通しフックが針１９の針穴１９ａの高さ位置に合致するようになっている（図６参照）。連結壁５１の左端下部には、オフセット部材カム部５３が形成され、このオフセット部材カム部５３は、下方に向かう程左側に突出する傾斜部５３ａと、この傾斜部５３ａの下端から鉛直下方に延びる平坦部５３ｂであって、糸通しスライダ爪４４の爪部４４ａよりもやや左方に突出する平坦部５３ｂとを有する。
【００４９】
後述する上糸カセット２により糸通しスライダ４０を、圧縮コイルバネ４７の付勢力に抗して図５に示す上限位置から下方に押下げると、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２とオフセット部材４８が追従して下降し、オフセット部材４８の上支持部４９が糸通し位置決め部材５２に当接した状態で停止する（図６参照）。このとき、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２に対して糸通しスライダ４０が相対的に下降するので、摺動ピン３３が螺旋状の糸通しスライダカム部４３ａに沿って移動する。糸通し軸３１が平面視にて時計回り方向に所定角度だけ回動して糸通しされる（図９（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００５０】
この糸通しのとき、フック機構３７が針１９に接近する方向に回動され、前記糸通しフックが針穴１９ａに挿通する。同時に、第２糸案内部材３８がフック機構３７と同期して時計回り方向（針１９から遠ざかる方向）に回動される。糸通しに際して、糸通し軸３１の下端部に回動可能に支持された第１糸案内部材３５を第２糸案内部材３８から離隔する方向に回動させるリンク機構５４も設けられている。即ち、糸通し軸３１が糸通しの為に回動する前の待機状態のときには、第１糸案内部材３５が前方向きの姿勢であり、第２糸案内部材３８の糸案内部３８ａは、連結壁３６の糸ガイド３６ａの直ぐ内側に位置している。
【００５１】
糸通し軸３１が下限位置まで下降した後に回動するときには、フック機構３７と第２糸案内部材３８とが平面視にて時計回り方向に一体的に回動すると共に、リンク機構５４を介して第１糸案内部材３５が反時計回り方向に回動する。つまり、第１糸案内部材３５は、第２糸案内部材３８から離隔移動し且つフック機構３７に接近移動するようになっている。尚、リンク機構５４付近部には、上糸２４を微圧挟持する支持板５５、糸案内皿５６も設けられている。
【００５２】
次に、上糸カセット２について説明する。
【００５３】
図１、図１０、図１４〜図３６に示すように、可動操作体としての上糸カセット２は、左右方向幅が小さな縦長の直方体に近い形状のカセットケース５７と、糸駒６２を収容する糸駒収容部５７ａと、糸駒収容部５７ａ内に糸駒６２を保持する糸駒保持部５８と、糸駒保持部５８に保持された糸駒６２と、糸駒６２から繰り出される上糸２４を糸出口６８まで案内する糸経路５９と、天秤機構８の天秤２５の糸掛け部２６が上下に往復移動する領域である天秤移動領域５７ｂと、糸調子器９を突入させる糸調子器収容部５７ｃ等を有する。尚、カセットケース５７の底壁のうちの右端近傍部に糸出口６８が形成されている。
【００５４】
カセットケース５７は、合成樹脂製のカセット本体６０と開閉蓋６１とを有し、カセット本体６０の右端部に開閉蓋６１が開閉可能に連結されている。但し、開閉蓋６１はカセット本体６０に対して上下にスライドさせて開閉するように構成してもよい。糸駒６２の上糸２４の糸色を識別する糸色識別手段として、開閉蓋６１は透明な材料で構成され、カセットケース５７内の糸駒６２の糸色を識別可能となっている。尚、別の糸色識別手段として、例えば、開閉蓋６１に糸駒６２を視る為の開口穴を形成してもよく、或いは、カセットケース５７の表面の一部に糸駒６２の上糸２４の色と同色のシールを貼ってもよい。
【００５５】
図１０、図１６、図２８〜図３３に示すように、天秤移動領域５７ｂはカセットケース５７内の右側の約１／３幅部分に形成され、糸駒収容部５７ａはカセットケース５７内の左側の約２／３幅部分のうちの上部約２／３部分に形成され、糸調子器収容部５７ｃはカセットケース５７内の左側の約２／３幅部分のうちの下部約１／３部分に形成され、カセット本体６０内の左端部には糸経路５９の為の領域が仕切壁６６，９９で仕切られている。
【００５６】
天秤移動領域５７ｂにおいてカセット本体６０の後壁には天秤２５の糸掛け部２６と後述の糸案内部材106Aを突入させる為の縦長のスリット１０１が形成されている。糸調子器収容部５７ｃにおいてカセット本体６０の後壁と底壁には、糸調子器収容部５７ｃに糸調子器９を導入する為の切欠き部９６が形成されている。天秤移動領域５７ｂと糸駒収容部５７ａ及び糸調子器収容部５７ｃの間には鉛直の仕切壁６７，１００が形成され、糸駒収容部５７ｃと糸調子器収容部５７ａの間には開閉蓋６１側へ突出する水平な支持壁６３が形成されている。
【００５７】
糸駒保持部５８は、糸駒６２をその軸心を鉛直向きに保持するように構成されているため、カセットケース５７の左右方向の幅を小さくし、カセットケース５７及びカセット装着部３の小型化を図ることができる。糸駒保持部５８は、支持壁６３（収容部の壁部に相当する）と糸駒保持軸６４とで構成されている。この支持壁６３には糸駒保持軸６４が上方に突出するように設けられている。この糸駒保持軸６４は、周方向に３つ割りに形成されて拡径方向に弾性変形可能であり、種々のサイズの軸穴を有する糸駒６２を保持可能になっている。
【００５８】
支持壁６３のうち、糸駒６２の下端（軸心方向の一端）と当接する部分の前端部には、糸駒６２を下方から押して糸駒保持軸６４から上方へ取り外す為の凹部６５が形成されている。この凹部６５は、糸駒６２の外周面よりも半径方向内側に窪んだ切欠き状に形成され、上糸２４が弛んでも糸駒６２と支持壁６３の間に上糸２４が入り込まないようになっている。
【００５９】
次に、糸経路５９について説明する。図１４、図１５、図１７〜図２１に示すように、糸経路５９は、糸駒保持部５８に保持した糸駒６２からの繰り出し点７９を基点とし、糸駒６２から上方へ繰り出した上糸２４をカセットケース５７の糸出口６８に導く上糸案内経路である。糸経路５９は、第１案内部６９と、第１挟持部７０と、第２案内部７１と、第３案内部７２と、第２挟持部７３とを有する。糸駒６２を糸駒保持部５８に保持した状態で、糸駒６２から上方へ繰り出された上糸２４は、第１案内部６９、第１挟持部７０、第２案内部７１、第３案内部７２、第２挟持部７３を順に経由してカセットケース５７の右端近傍の下端部の糸出口６８に導かれる。
【００６０】
図１７、図１９、図２２〜図２５に示すように、第１案内部６９と第１挟持部７０は、糸経路５９の上流側部分に設けられている。第１案内部６９は、カセットケース５７の頂部に設けられている。第１案内部６９は、カセット本体６０に形成されたピン支持部材７４と、このピン支持部材７４から前方へ突出し更に右方へ曲折した平面視Ｌ字状の案内ピン７５と、開閉蓋６１に形成された糸抜け防止用のリブ７６等で構成されている。
【００６１】
案内ピン７５は、前後方向に所定長さのある糸案内部を有し、この糸案内部を外部に臨ませるように、カセット本体６０と開閉蓋６１の頂部壁には、矩形切欠き状の開口部７７，７８が夫々対向状に形成され、外部の糸駒から供給される上糸を開口部７７，７８から第１案内部６９へ導入可能になっている。糸駒６２から繰り出された上糸２４は、案内ピン７５の糸案内部に前後方向に移動自在に掛けられ、これにより糸駒６２と第１案内部６９間の距離があまり長くない場合でも、糸駒６２から上糸２４を円滑に引き出すことができる。
【００６２】
第１挟持部７０について説明すると、図２３、図２４に示すように、第１挟持部７０は、糸経路５９の上流側部分において上糸２４に通過抵抗を与えると共に上糸に糸よりによる糸の絡まり等が発生するのを防止する為のものであり、この第１挟持部７０は、カセットケース５７内の左端部の上端付近に設けられている。第１挟持部７０は、糸案内部８０ａを有する押え板８０と、この押え板８０に上糸２４を押圧する板バネ８１とを備えた糸より発生防止機構８２からなる。
【００６３】
押え板８０と板バネ８１はカセット本体６０の仕切壁６６に固定されている。
【００６４】
押え板８０の糸案内部８０ａは、上方開放の狭幅の切欠きであり、糸案内部８０ａがカセット本体６０よりも前方へ突出している。板バネ８１は糸案内部８０ａの左側面に当接して糸案内部８０ａとの間に上糸２４を挟持し、上糸２４に通過抵抗を付与することにより上糸２４に糸よりによる糸の絡まり等が発生するのを防止する。
【００６５】
次に、図１４、図１５、図１７〜図２１、図２６、図２７に示すように、第２，第３案内部７１，７２と第２挟持部７３は、糸経路５９の下流側部分に設けられている。第２案内部７１はカセットケース５７内の左端部の下端部にあり、第３案内部７２はカセットケース５７内のうちの糸調子器収容部５７ｃと天秤移動領域５７ｂの境界部の下端部にあり、第２挟持部７３はカセットケース５７内の右端近傍の下端付近にある。
【００６６】
上糸２４は、第１案内部６９から第１挟持部７０へ斜めに延び、この第１挟持部７０から第２案内部７１へ鉛直に延び、第２案内部７１から第３案内部７２へ水平に延び、第３案内部７２から第２挟持部７３へほぼ水平に或いは傾斜状に延びている。このように、上糸２４は、カセットケース５７の下端部に沿って横断する状態に導かれている。
【００６７】
第２案内部７１は、カセット本体６０の後壁部に設けたピン支持部８３と、このピン支持部８３に固定されて前方へ突出する案内ピン８４と、開閉蓋６１に形成された糸抜け防止用のリブ８５などからなる。ピン支持部８３とリブ８５とで上糸２４の前後方向位置が適切に設定される。第３案内部７２は、カセット本体６０の後壁部に設けたピン支持部８６と、このピン支持部８６に固定されて前方へ突出する案内ピン８７と、開閉蓋６１に形成された糸抜け防止用のリブ８８などからなる。ピン支持部８６とリブ８８とで上糸２４の前後方向位置が適切に設定される。
【００６８】
次に、第２挟持部７３について説明する。図１４、図１５、図１７〜図２１、図３３〜図３６に示すように、第２挟持部７３は、糸出口６８の付近において上糸２４に通過抵抗を与えるものである。上糸カセット２をカセット装着部３に未装着の状態においても、装着完了しない状態においても、第２挟持部７３は上糸２４に第１挟持部７０よりも強い通過抵抗を与えるように構成してある。そのため、上糸カセット２の装着時に上糸２４を天秤２５の糸掛け部２６と糸調子器９に糸掛けする際に、第２案内部７１と第２挟持部７３の間で、上糸２４が緊張状態を維持するため、天秤２５の糸掛け部２６と糸調子器９に確実に糸掛けすることができるうえ、その糸掛けに際して必要な上糸２４を糸駒６２から確実に上糸２４を繰り出すことができる。つまり、第３案内部７２と第２挟持部７３とが、天秤２５の糸掛け部２６に糸掛けする際にその上糸２４を操作する上糸操作部として機能とする。
【００６９】
第２挟持部７３は、軸心を左右方向に水平に向けた可動の可動軸部材９４と、上糸２４を案内する案内ピン８９と糸保持板９０と板バネ部材９１などで構成されている。可動軸部材９４は、小径の軸部と、カセット本体６０の下端部の右側面に対して出没自在の大径の操作用ボタン９４ａとからなる。この可動軸部材９４は、カセット本体６０の右端近傍かつ下端近傍部の縦壁部９２，９３に左右方向へ水平移動可能に装着され、板バネ部材９１で右方へ弾性付勢されている。
【００７０】
可動軸部材９４の左端部には、案内ピン８９の後端部が前後方向向きに貫通固着され、案内ピン８９と縦壁部９３の左側面の間には、案内ピン８９との間に上糸２４を保持する糸保持板９０が固着され、可動軸部材９４と共に右方へ付勢された案内ピン８９と糸保持板９０との間に上糸２４を挟持することで、上糸２４に通過抵抗を付与するようになっている。
【００７１】
図１４、図１８に示すように、上糸カセット２をカセット装着部３から取り外した状態においては、板バネ部材９１の付勢力により、操作用ボタン９４ａの先端部がカセット本体６０の右側面から突出している。そのため、上糸カセット２をカセット装着部３に装着しない状態において、糸駒６２から上糸２４を繰り出す場合には、操作用ボタン９４ａを指で押し込むことで、可動軸部材９４と案内ピン８９を左方へ移動させて第２挟持部７３を開放状態にし、第１挟持部７０の通過抵抗に抗して上糸２４を繰り出すことができる。そして、後述のように、上糸カセット６２をカセット装着部３に装着完了した状態では、上糸２４に通過抵抗を与えないように第２挟持部７３は開放状態となる。
【００７２】
図１９、図２０に示すように、上糸カセット２をカセット装着部３に装着完了した状態においても第２挟持部７３を開放状態にする為に、カセット装着部３の右側壁に操作用ボタン９４ａを逃す為の縦溝部９５ａと、上糸カセット２の装着完了状態において操作用ボタン９４ａを退入状態にする上糸開放カム９５が形成されている。これらについてはカセット装着部３の説明において後述する。
【００７３】
上糸カセット２をカセット装着部３に装着完了した状態では、第２挟持部７３は開放状態となるが、上糸カセット５７内の糸調子器収容部５７ｃに突入する糸調子器９に上糸２４が挟持されて通過抵抗を付与されるため、第１挟持部７０と糸調子器９との間の上糸２４は緊張状態を維持する。そのため、糸経路５９の糸調子器９よりも上流側の上糸２４に糸よりによる糸の絡まり等が発生することはない。
【００７４】
尚、前記糸調子器９をアーム部６に装備する代わりに、上糸カセット２内に糸調子器９を装備することも可能であり、この場合も前記同様に、第１挟持部７０と糸調子器９間の上糸２４が緊張状態を維持するため、糸よりにいる糸の絡まり等が発生するのを防止できる。
【００７５】
前記のように、上糸２４を第１挟持部７０で挟持し、かつ糸調子器９の後記糸調子皿間で挟持して通過抵抗を与え、これらの間でその上糸を緊張状態とした場合、糸調子器９の糸調子皿の入口部分で上糸が挟持されて抵抗が加わると、この部分において、その糸本来の構造上のよりがさらに締まる方向に強化されるので、前記第１挟持部７０と糸調子器９の糸調子皿との間の上糸部分には、常に、糸本来の構造上のよりがさらに強化された糸よりが発生している。
【００７６】
この状態で、もしも、この間の上糸部分が弛んだ場合、この上糸部分のある所で折れ曲がって、この部分を中心として糸同士が直線状やだんご状に絡まる現象が生じる。このような絡まり部分が糸調子器９の糸調子皿に案内されると、その糸調子皿に引っ掛かって糸切れや糸の引きつり等が発生する。
【００７７】
しかしながら、前記のように、上糸２４を前記第１挟持部７０と糸調子器９の糸調子皿とでそれぞれ挟持してこの間の上糸部分を緊張状態としておくことにより、前記のような絡まり現象が発生しない。尚、糸調子器９の糸調子皿を通過した上糸部分は、前記のように強化された糸よりが戻される。
【００７８】
次に、上糸カセット２をカセット装着部３に装着する際に、糸調子器９をカセットケース５７内の糸調子器収容部５７ｃに突入させる為の構成について説明する。図１、図１４、図１５、図２３、図２６、図３０、図３１に示すように、糸調子器収容部５７ｃの下方において、カセット本体６０と開閉蓋６１の底壁には、矩形切欠き状の開口部９７，９８が夫々対向状に形成され、カセット本体６０の後壁部には、開口部９７に連なる部分長円形状の切欠き部９６が形成されている。上糸カセット２の装着の際、切欠部９６と開口部９７，９８を通って糸調子器９が糸調子器収容部５７ｃに突入状に収容される。
【００７９】
図１、図３、図１１〜図１５、図２６、図２７２７、図３０、図３１に示すように、天秤移動領域５７ｂの下方において、カセット本体６０と開閉蓋６１の底壁には、矩形切欠き状の開口部102,103が夫々対向状に形成され、カセット本体６０の後壁には、開口部102に連なり且つ下端から上端近くまで延びる縦長のスリット101 が形成され、上糸カセット２をカセット装着部３に装着する際に、これら開口部102,103とスリット101 を通って天秤２５の糸掛け部２６と糸案内部材106Aがカセットケース５７内へ突入状に導入される。
【００８０】
図２１、図２２、図２４に示すように、カセット本体６０の後壁のうちの糸駒収容部５７ａに面する後壁は、糸駒６２の収容のために後方へ部分円筒状に膨出しており、その部分円筒部の下端に対応する部位には、カセット装着部３の後述の受止め部109に上方から係合して上糸カセット２の高さ位置を決定する係合部112 が形成されている。カセット本体６０の後壁の左右両端部には、カセット装着部３の後述のガイド溝110,111に夫々係合可能な突条的な係合部113,114 が形成されている。上糸カセット２をカセット装着部３に装着した状態で、開閉蓋６１の前面がアーム部６の前面と同一面となし、カセット本体６０と開閉蓋６１の上壁がアーム部６の上面と同一面をなすように形成されている（図１９、図２２参照）。
【００８１】
次に、上糸カセット２の糸止め部104 について説明する。図２５、図３０、図３５、図３６に示すように、カセットケース５７の外面部のうち、開閉蓋６１の枢支部の面取り部105と、開閉蓋６１を閉じた状態でこの面取り部105 に接するカセット本体６０との間に、上糸カセット２の外部へ延びた上糸２４の糸端側部分を仮止めするように構成され、これら面取り部105とカセット本体６０の一部とで糸止め部104 が構成される。但し、糸止め部104Aとして、図３５、図３６に示すように、カセットケース５７の外面部に、ケース側に付勢された板バネ片を設け、この板バネ片に上糸２４の糸端部分を仮止めするように構成してもよい。
【００８２】
次に、上糸カセット２を上方から着脱自在に装着する為のカセット装着部３について説明する。図１、図２、図４、図２１に示すように、操作体装着部としてのカセット装着部３は、ミシンのアーム部６の先端側部分（アーム頭部）の前面部に正面視にて縦長の長方形状に且つほぼ左右に細長の長方形断面溝状に形成されている。カセット装着部３の右端側部分には、天秤２５の糸掛け部２６が往復移動する上下に細長い天秤移動領域２７が設けられ、この天秤移動領域２７を除くカセット装着部３の大部分は天秤移動領域２７の左側に位置している。
【００８３】
糸駒保持部５８に保持した糸駒６２の軸心を天秤２５の糸掛け部２６の往復移動方向とほぼ平行にして、鉛直方向上方から上糸カセット２を装着したり、鉛直上方へ上糸カセット２を取り外したりできるようにカセット装着部３の上端と下端は開放状に形成されている。カセット装着部３の中央よりもやや左側部位の下端付近には、糸調子器９がその軸心を前後方向向きにして前方へ突出する状態に設けられている。カセット装着部３の後壁の下部には、上糸カセット２の係合部112を受け止めて、上糸カセット５７を所定の高さ位置に位置決めする段状の受止め部109 が形成されている。カセット装着部３の左側壁と右側壁の後端付近には、上糸カセット２の係合部113,114を夫々摺動自在に導入して案内するガイド溝110,111 が夫々形成されている。
【００８４】
次に、第２挟持部７３を開放状態に切換える為にカセット装着部３に設けた上糸開放カム９５について説明する。図１８、図２０に示すように、カセット装着部３の右側壁の後部には、前記の縦溝部９５ａとその終端側に位置する上糸開放カム９５が形成されている。縦溝部９５ａはカセット装着部３の上端から下端付近部まで連続しており、上糸開放カム９５は縦溝部９５ａの下端にテーパ部９５ｂを介して連続し縦溝部９５ａよりも左側へ突出している。
【００８５】
従って、図１７、図１８に示すように、上糸カセット２をカセット装着部３に装着して装着完了直前まで、カセット本体６０の右側面から突出した操作用ボタン９４が溝部９５ａに沿って移動する。このとき、第２挟持部７３は上糸２４に通過抵抗を付与する。上糸カセット５７をカセット装着部３に完全に装着し上糸カセット５７の装着が完了した状態では、操作用ボタン９４が上糸開放カム９５に当接して左方へ押動された状態となる。このとき、第２挟持部７３は開放状態となり、上糸２４に通過抵抗が付与されなくなる。
【００８６】
次に、天秤機構８について詳しく説明する。
【００８７】
図１１〜図１４に示すように、この天秤機構８は、上糸カセット２をカセット装着部３に装着する動作に連動して糸掛け部２６に上糸２４を糸掛けできるように工夫した特有の構造のものである。この天秤機構８は、カム式天秤機構を例としているが、リンク式天秤機構にも同様に、以下の構成を適用可能である。
【００８８】
この天秤機構８は、主軸の駆動力で天秤クランク２０を介して駆動される天秤２５と、この天秤２５の糸掛け部２６の移動軌跡の全長に沿って湾曲状に延びる糸案内隙間１０８を形成する糸案内部材106Aを有し、この糸案内隙間１０８に上方から上糸２４を導入して糸掛け部２６に糸掛け可能に構成してある。
【００８９】
糸案内部材106Aは、天秤２５の先端部（糸掛け部26）の移動軌跡の全長に沿って湾曲状に延び糸案内隙間１０８を空けて前後に離隔した１対の糸案内具106 からなる。１対の糸案内具106は下端部で連続した１本の線状部材（金属製又は合成樹脂製）で構成され、後側の糸案内具106 の上端部分が後方へ水平に延びてミシン機枠の頂部枠に枢支金具107 を介して回動自在に支持され、糸案内部材106Aの下端部は自由端をなしている。前側の糸案内具106の上端部は前側へ屈曲されて、糸案内隙間１０８へ上方から上糸２４を導入する為の導入口108aが形成されている。尚、糸案内部材106Aと天秤２５の糸掛け部２６は、カセット装着部３の後壁の開口からカセット装着部３内へ突出している。
【００９０】
天秤２５の先端側部分には、先端側所定長さ部分を後方へ折り返すことで形成された平面視にてＵ形の案内部２５ａが設けられている。１対の糸案内具106 はＵ形案内部２５ａを相対摺動自在に挿通しており、Ｕ形案内部２５ａが上下に往復運動するとき、１対の糸案内具106は上端部において回動しながらＵ形案内部２５ａで案内されるため、Ｕ形案内部２５ａに対する摺動抵抗も小さく、騒音も殆ど発生しない。Ｕ形案内部２５ａのうちの１対の糸案内具106の間（つまり、糸案内隙間108 ）に対応する部位には、上方から上糸２４を掛ける糸掛け部２６であって上面に上糸を掛けるＵ形凹部を有する糸掛け部２６が形成されている。
【００９１】
従って、糸駒６２の軸心を天秤２５の糸掛け部２６の往復移動方向とほぼ平行にして、上糸カセット２を鉛直上方から装着するとき、その装着動作に連動して自動的に、上糸カセット５７の第３案内部７２と第２挟持部７３の間の上糸２４を導入口108aから糸案内隙間108に導入して天秤２５の糸掛け部２６に簡単に掛けることができる。尚、糸案内部材106Aは、線状部材ではなく、金属製又は合成樹脂製の板状部材で構成してもよい。
【００９２】
次に、上糸カセット２の作動を自動糸通し機構１０に伝達する伝達機構115 について説明する。図５〜図８に示すように、この伝達機構115 は、上糸カセット２の作動を糸通しスライダ作動機構116を介して自動糸通し機構１０に伝達すると共に、糸通し位置決め部材５２との係合により解除作動する係合機構117 が設けられている。この糸通しスライダ作動機構116は、糸通しスライダ作動部材軸118 （以下、軸118 という）と、糸通しスライダ作動部材119 と、糸通しスライダ作動部材レバー120 （以下、レバー120 という）と、糸通しスライダ作動爪121（以下、作動爪121 という）と、糸通しスライダ作動爪バネ122 （捩じりバネ122 ）と、糸通しスライダ作動部材ストッパー123 （以下、ストッパー123 という）等から構成されている。
【００９３】
図４、図５、図１０に示すように、カセット装着部３の近傍においてアーム部６内には、軸118 が鉛直方向に支持され、この軸118 に側面視略コ字形状の糸通しスライダ作動部材119が上下動可能に支持されている。糸通しスライダ作動部材119 には平面視コ字形状のレバー120 が固着され、このレバー120 の前板部のうち右端の略中段部に、板状のレバー部120aが前方に突出するように設けられている。レバー部120aの先端部は、アーム部６内からカセット装着部３の受止め部109を貫通して所定長さ突出するように形成されている。受止め部109 の略中段部から下端にわたりスリット124 が形成され、レバー部120aがこのスリット124 に沿って上下動可能に構成されている。
【００９４】
軸118 の上端近傍の天板にはブラケット125 が固着され、軸118 の背面側で且つストッパー123 とレバー120 とにわたり引張コイルバネ126 が介装され、レバー120（つまりレバー部120a）を上方に付勢するようになっている。尚、上糸カセット２の装着完了状態（縫製位置）を保持するため、引張コイルバネ126 の付勢力よりも糸保持ボタン９４とカム９５間に作用する摩擦抵抗が大きくなるように構成されている。
【００９５】
係合機構117 について説明すると、図４〜図８に示すように、レバー120 の右端側上部には、作動爪121 が枢支されている。この作動爪121 は、その下端部が糸通しスライダ爪４４の爪部４４ａに係合可能なロック位置と、爪部４４ａとの係合状態が解除された解除位置とにわたって揺動可能に構成されている。但し、枢支軸127には、糸通しスライダ作動部材119 、作動爪121 間に作用する捩じりバネ122 が外装され、作動爪121 をロック位置側に付勢するようになっている。
【００９６】
作動爪121 の下端部は、オフセット部材カム部５３に対して当接離隔可能に構成され、糸通しスライダ作動部材119 をロック位置の状態で下方に押し下げると、作動爪121の下端部がオフセット部材カム部５３の傾斜部５３ａに当接し傾斜部５３ａに沿って左方に移動し、オフセット部材４８の上支持部４９の右端部分が、糸通し位置決め部材５２に上方から当接した状態で、図６に示すように、解除位置に切り換わって係合機構117が解除作動されるように構成されている。作動爪121 が解除位置に切換わると、糸通しスライダ４０及びオフセット部材４８は、図６に示す下限位置から圧縮コイルバネ４６，４７の付勢力により上方復帰するようになっている。
【００９７】
ストッパー123 について説明すると、図４〜図８に示すように、ブラケット125 の左端部には、ストッパー軸128 が前後方向向きに支持され、このストッパー軸128に側面視略逆Ｌ字形状のストッパー123 が枢支されている。ストッパー123 は、ストッパー軸128 から略鉛直下方向きに延びる鉛直部129 と、ストッパー軸128から略水平右向きで且つ針棒１８の上方位置まで延びる水平部130 と、これら鉛直部129 と水平部130 を図８において時計回り方向に付勢する前記引張コイルバネ126（図１０参照）とを有する。鉛直部129の下端部には、下方に向かう程左斜め向きに傾斜する傾斜部131 が形成されている。
【００９８】
傾斜部131 と鉛直部129 の交差する左端部分にストッパー部132 （段部に相当する）が形成され、糸通しスライダ作動部材119 の下端部には、このストッパー部132に上方から係合可能なストッパー係合部119aが形成されている。針棒１８の上端つまりストッパー123 が（イ）から（ロ）の適正範囲にある場合（図８参照）には、上糸カセット２により糸通しスライダ作動部材119が図５に示す上限位置から下方に移動するとき、ストッパー係合部119aがストッパー123 の傾斜部131 に接触し、その後、傾斜部131 の左端に対して糸通しスライダ作動部材119のガイド壁119bが摺動する。
【００９９】
糸通しスライダ作動部材119 の下方移動に伴い、ストッパー123 が引張コイルバネ126 の付勢力に抗して反時計回り方向に揺動するから、糸通しスライダ作動部材119は上限位置から図６に示す下限位置まで移動可能となる。針棒１８の上端が適正範囲外にある場合には、ストッパー123 が（ロ）の位置（図８参照）から更に時計方向回りに揺動する。この状態で糸通しスライダ作動部材119を下方に移動させようとしても、ストッパー部132 に対してストッパー係合部119aが係合するから、糸通しスライダ作動部材119 は移動不可能となり、糸通しが禁止される。
【０１００】
図７に示すように、糸通しスライダ作動部材119 のガイド壁119bが、ストッパー123 の傾斜部131 に摺動することで、ストッパー123 の水平部130 の高さ位置が規制されて、最上位置のときの針棒１８の上端と水平部130との間に微小隙間Ｓが形成され、針棒１８とストッパー123 との打撃音の発生を防止している。
【０１０１】
次に、糸調子器９と、糸調子器９の為の連動機構134 について説明する。
【０１０２】
連動機構134 は、上糸カセット２のカセット装着部３への装着動作の途中において上糸カセット２により１対の糸調子皿133 を開放させ且つ装着動作の完了時には糸調子皿133
を閉じさせる機構である。
【０１０３】
図４、図１０、図１６、図３７〜図４５に示すように、糸調子器９は、上糸カセット２がカセット装着部３に装着された状態ではカセットケース５７内の糸調子器収容部57cに突入する。糸調子器９は１対の糸調子皿133 と、これら糸調子皿133 を支持する軸部材と、後側の糸調子皿133 の後側にある作動板139 と、後側の糸調子皿133と作動板139を前方へ弾性付勢するバネ部材と、糸調子皿133 の付近で上糸２４を弾性的に支える糸調子バネ135 と、バネ力調節用の糸調子ダイヤル136などを備えた一般的な構造のものである。
【０１０４】
図３７〜図４５に示すように、連動機構134 は、上糸カセット２の後側面に形成されたカム部137と、縦向きのレバー状のカム従動部材138 と、回動アーム151とを有する。カセット本体６０の後壁のうち左端側部分の上半部には、後方にやや突出する突条のようなカム部137 が形成されている。糸調子器９を支持するフレーム140の上部にはブラケット141が形成され、このブラケット141 には、カム従動部材138 の長さ方向途中部が左右方向向きの水平ピンにて回動自在に支持され、このカム従動部材138は捩じりバネ144 により図４１において時計回り方向へ付勢されている。
【０１０５】
カム従動部材138 の上端部にはローラ142 が遊転可能に枢着されている。
【０１０６】
カセット装着部３の後壁の左側部分には、上糸カセット２のカム部137 を後方へ突出させるスリット143 （図１４参照）が形成され、このスリット143から後方へ突出したカム部137 にローラ142 が当接可能になっている。回動アーム151 の右端部は縦向きのピンにてベース板155 の下板部にピン連結されて水平回動可能であり、カム従動部材138の下端部が回動アーム151 の左端部分の後面に当接し、回動アーム151 の突部151aが作動板139 に当接可能になっている。
【０１０７】
カム部137 の形状とローラ142 の位置を適切に設定することで、上糸カセット２の装着途中において糸調子皿133 を開かせて１対の糸調子皿133 と糸調子バネ135に糸掛けし、その後上糸カセット２の装着完了時に糸調子皿133 を閉じるように構成してある。即ち、上糸カセット２がカセット装着部３に装着されて上糸カセット２が糸調子器９の上方所定距離まで達したときに、カム部137にローラ142 が乗り上げてカム従動部材138 が図４１において反時計回りに回動し、回動アーム151 と作動板139 とで糸調子皿133 を開かせる。
【０１０８】
その状態で上糸カセット２が下降して来ると、第２、第３案内部７１，７２間の上糸２４が１対の糸調子皿133 の間に糸掛けされ、その後上糸カセット２が装着完了状態になる頃カム部137は低くなりローラ142 を後方へ押さなくなるので、回動アーム151 が後方へ復帰回動し、作動板139 が後方へ復帰移動し、１対の糸調子皿133 が閉じた状態になる。尚、以上の上糸カセット２の装着時の連動機構134の作動は、押え上げレバー２９の位置（下方回動位置または上方回動位置）に関係なく生じる。
【０１０９】
次に、通常のミシンと同様に、押え上げレバー２９の操作で１対の糸調子皿133 を開かせる機構は、周知の機構であるので簡単に説明する。図３７〜図４５に示すように、押え上げレバー２９の上端部は機枠に回動自在に枢支され、この押え上げレバー２９のカム部２９ａに係合した係合アーム152の上端部も機枠に回動自在に枢支されている。係合アーム152 は連結ロッド153 により水平な三角板154 の後端部に連結されている。三角板154 は機枠側のベース板155下板部の下側に配設され、この三角板154 の前端部の左端部がベース板155 の下板部に縦向きのピンにて回動自在に枢着され、三角板154 の前端部の右端部が作動板139に当接している。従って、押え上げレバー２９が下方回動位置にあるとき、連結ロッド153 が右方へ引っ張られないので三角板154 が回動せず、糸調子皿133 が閉じた状態を保持する。押え上げレバー２９を上方回動位置に切換えると、連結ロッド153が右方へ引っ張られるため三角板154 が回動して糸調子皿133 が開いた状態となる。なお、カム従動部材138、作動板139及び回動アーム151 は作動部材を構成する。
【０１１０】
次に、前記ミシン１の作用と上糸カセット２の作用について説明する。
【０１１１】
図１４、図２３〜図２７に示すように、上糸カセット２をカセット装着部３に装着してない状態において、上糸カセット２の開閉蓋６１を開き糸駒６２を糸駒保持部５８に装着する。次に、糸駒６２から引き出した上糸２４を第１案内部６９に掛け、第１挟持部７０の糸案内部８０ａに掛けて板バネ８１で押圧する。次に、その上糸２４を第２，第３案内部７１，７２に順々に掛け、第２挟持部７３の案内ピン８９と糸保持板９０との間に挟持させる。
【０１１２】
次に、板バネ部材９１の付勢力に抗して操作用ボタン９４ａを指で押圧し、案内ピン８９を糸保持板９０から離隔させてから、上糸２４を外部へ所定長さ引っ張り出し、その後操作用ボタン９４ａを押圧するのを解除して第２挟持部７３により上糸２４を挟持し、開閉蓋６１を閉じる。尚、上糸カセット２への糸掛け手順を判り易くするため、第１案内部６９、第１挟持部７０、第２，第３案内部７１，７２、第２挟持部７３の各近傍に糸掛け順指示マークを貼着し、そのマークの順番に従って糸掛けさせるように構成してもよい。
【０１１３】
一方、ミシン１が縫製停止状態のときには、通常針棒１８は針上位置に停止しており、天秤２５の糸掛け部２６は図１３に示す糸締め側の略中段位置に停止している。この状態において、カセット装着部３に上方から上糸カセット２を装着していく。カセット装着部３は上方と下方の両方に開放されているため、上糸カセット２の糸出口６８から約２０ｃｍ程度引出された上糸２４は、カセット装着部３の下方に鉛直向きに垂れ下がる。尚、縫製開始時には、天秤２５の糸掛け部２６は前記の糸締め側の略中段位置から上昇してから下降することになる。
【０１１４】
図１５、図１６に示すように、上糸カセット２の装着途中において、上糸カセット２の係合部112 がレバー部120aに当接した状態で上糸カセット２を一旦停止させる。このとき、図１５に示すように、第３案内部７２と第２挟持部７３との間の上糸２４が糸案内隙間108に導入されて天秤２５の糸掛け部２６に掛かった状態になっている。この場合、第２挟持部７３は第１挟持部７０よりも強い通過抵抗を与えるから、上糸２４がカセット２内に引き戻されることなく糸駒６２から上糸２４が必要量繰出される。尚、この移動停止位置を確認する為の１対の合印146が上糸カセット２とミシン１に設けられている。
【０１１５】
次に、上糸カセット２の糸出口６８から下方に垂れ下がった上糸２４を、針棒糸掛け147 と糸ガイド３６ａに順に掛け、支持板５５と糸案内皿５６との間に微圧にて挟持させた後、糸端を図示外の糸切り刃で切る。次に、図１７に示すように、上糸カセット２を引張コイルバネ126の付勢力に抗して下方に押下げると、上糸カセット２の作動が伝達機構115を介して自動糸通し機構１０に伝達され、針穴１９ａへ上糸２４を通す糸通しが実行される。上糸カセット２の糸通し作動部としての係合部112がレバー120 の先端のレバー部120aを下方へ移動させるため、上糸カセット２の移動が伝達機構115 に伝達される。これと並行して、天秤２５に対して上糸カセット５７が相対的に下方移動するため、第３糸案内部７２と第２挟持部７３間の糸経路が長くなる関係上、糸駒６２からの上糸２４の繰り出しがなされる。
【０１１６】
このとき、既述の如く、連動機構134 により糸調子器９の糸調子皿133 を開放させ、第２，第３案内部７１，７２間の上糸２４が糸調子皿133 の間と糸調子バネ135に糸掛けされる。第１挟持部７０と第２挟持部７３とにより両部間の上糸２４に一定の張力を付与しているから、天秤２５、糸調子皿133 、糸調子バネ135 に確実に上糸２４が掛かることになる。第２挟持部７３は第１挟持部７０よりも強い通過抵抗を上糸２４に与えるから、上糸２４が第２挟持部７３を逆流してカセット２内に引き戻されることはなく、前記のような糸掛けに必要な量の上糸２４は糸駒６２から確実に繰り出される。しかも、第１挟持部７０から第２挟持部７３間の上糸２４に弛みが生じないため、その上糸２４に糸よりによる糸の絡まり等が生じることもない。
【０１１７】
図１９、図２０に示すように、上糸カセット２をカセット装着部３に装着完了した状態（即ち、受止め部109 に係合部112 が上方から係合した状態）においては、連動機構134により糸調子皿133 が閉じ、糸通しスライダ作動部材119 は上糸カセット２により最下位置に保持されたまま、糸通し軸３１とスライダーガイド軸３２が上方へ復帰して針穴１９ａに上糸２４が通される。また、図２０に示すように、操作用ボタン９４ａが糸開放カム９５で左方へ押動され、案内ピン８９が糸保持板９０から離隔して第２挟持部７３が開放状態となり、上糸２４が開放されて縫製可能状態となる。
【０１１８】
しかも、上糸カセット５７の装着が完了した状態において、１対の糸調子皿133 が閉じ、第２挟持部７３が開放状態になった場合でも、第１挟持部７０で上糸２４を挟持し、上糸２４に通過抵抗を与えるようになっているため、上糸カセット５７内の上糸２４に糸よりによる糸の絡まり等が生じることはない。その結果、縫製中に糸の絡まりによる糸切れが生じにくくなる。このカセット装着部３に上糸カセット２を装着した状態において、糸案内部材106Aと天秤２５の糸掛け部２６が上糸カセット５７内へ突出し、天秤２５の糸掛け部２６が上糸カセット２内をほぼ鉛直方向に往復移動可能となる。
【０１１９】
ここで、図１９に示すように、カセット本体６０の糸調子器収容部５７ｃにおいて、糸調子器の下流側に、下方に切欠き状に形成された糸案内部を含む上糸押え部材180 （鎖線で図示）を設け、上糸カセット２のカセット装着部３への装着動作により糸調子器９からその下流側に延びた上糸２４を下方に押下げ配置するようにしてもよい。この場合、上糸２４の糸調子器９の軸部材への接触部分が増し上糸２４が不意に外れたりしなくなるし、糸調子バネ135による上糸２４の取り上げ量を多くすることができる。上糸カセット２を取り外す際には、上糸２４を上糸押え部材180 から簡単に解離することができる。
【０１２０】
以上のように、上糸カセット５７をカセット装着部３に装着した状態で、糸駒６２から上糸２４を供給しながら縫製を行うことができる。上糸２４の糸色を変更したり、上糸２４を補充したりする為に、上糸カセット２をカセット装着部３から取外す際には、上糸カセット２の下端を指で上方へ押すことにより簡単に取外すことができる。
【０１２１】
その取り外し後、上糸カセット２内には、天秤２５と糸調子器９から外された弛み糸が残るので、操作用ボタン９４ａを指で押して第２挟持部７３を開放状態に切換え、その状態のまま上糸カセット２内の弛み糸を外部へ引き出し、カセット外周に巻き付けて上糸２４の糸端部分を糸止め部104又は糸止め部104 A に仮止めする。その後、操作用ボタン９４を復帰させて第２挟持部７３を閉じた状態にする。
【０１２２】
図４６、図４７に示すように、前記開口部７７，７８は、上糸カセット２の外部の糸駒６２Ａから延びた上糸を第１案内部６９に導入する導入用開口部７７，７８でもあり、上糸カセット２内の糸駒６２を取り外した状態で、上糸カセット２の外部の上糸２４を使用して縫製する場合には、その糸駒６２Ａから延びた上糸２４を導入用開口部７７，７８から第１案内部６９へ導き、糸経路５９を通って糸出口６８に導くことができる。例えば、図４８に示すように、針として２本針１９Ａを適用する場合には、上糸カセット２内部の糸駒６２の上糸２４と、外部の糸駒６２Ａの上糸２４とを糸経路５９を通して糸出口６８に導き、２本の上糸２４を２本針１９Ａに供給することが可能となる。
【０１２３】
本実施形態に係るミシン１と上糸カセット２は次の効果を奏する。
【０１２４】
１）上糸カセット２内に糸駒６２を収容し、上糸カセット２を交換することで糸駒６２を交換可能にしたので、上糸２４の交換が簡単になった。特に、上糸カセット２の装着動作に連動して、天秤２５の糸掛け部２６と糸調子器９の糸調子皿133と糸調子バネ135 とに自動的に糸掛けするので、糸掛けの操作が非常に簡単になり能率的に行うことができる。上糸カセット２の装着動作に連動して、自動糸通し機構１０を作動させて針穴２９ａに自動的に糸通しするので、糸通しも非常に簡単になり、上糸２４の交換を迅速に能率的に行うことができる。
【０１２５】
特に、縫製を停止し、針棒１８を針上位置に停止させると共に天秤２５の糸掛け部２６を糸締め側の位置に停止させた状態で、天秤２５の位置を変えることなく、上糸カセット２を装着して天秤２５の糸掛け部２６と糸調子器９に糸掛けできるため、上糸カセット２の装着と糸掛けの操作が非常に簡単で能率的に行うことができる。しかも、上糸カセット２を上方から直線的に移動させることでカセット装着部３に装着でき、また、装着状態の上糸カセット２を上方へ直線的に移動させて取り外すことができるため、上糸カセット２の着脱操作が簡単で、上糸カセット２を迅速に交換できる。
【０１２６】
また、上糸カセット２のカセットケース５７が透明であり、内部の糸駒６２の糸色を容易に識別できるため、上糸２４の交換、或いは上糸カセット２の交換の際に便利である。上糸カセット２の内部の糸駒６２を支持する支持壁６３に凹部６５を形成したので、この凹部６５に指をかけて糸駒６２の下端を押し、糸駒６２を糸駒保持部５８から簡単に取り外すことができる。
【０１２７】
２）上糸カセット２内に糸駒６２をその軸心を縦向きにして保持し、その糸駒６２から上方へ上糸２４を繰り出し、糸経路５９を通って糸出口６８に導くように構成したので、上糸カセット２の左右方向幅を小さくすることができる。或いは、糸駒６２の軸心と糸駒６２からの上糸２４の繰り出し方向を天秤２５の糸掛け部２６の往復移動方向とほぼ平行にして上糸カセット２をカセット装着部３に装着するように構成であるため、上糸カセット２の左右方向幅とカセット装着部３の左右方向幅を小さくすることができる。
【０１２８】
このように、上糸カセット２は、左右方向幅の小さな縦長の直方体に近い小型のものであるので、天秤２５の糸掛け部２６の往復移動領域とその左側の部位に、つまりアーム頭部にカセット装着部３を配置することができた。その結果、天秤２５の糸掛け部２６の往復移動領域と重なる領域にカセット装着部３を形成することができスペース的に有利である。また、アーム部６の内部機構と干渉させずにカセット装着部３を極力後方に配置することができ、これにより上糸カセット２を装着した状態で上糸カセット２がアーム部６の前面及び上面から突出せず、アーム部６の外観も低下せず、アーム部６の前面のデザイン上の自由度も確保できる。
【０１２９】
３）上糸カセット２内の糸経路５９の上流部に上糸２４に常時通過抵抗を与える第１挟持部７０を設け、上糸カセット２４を装着した状態で、第１挟持部７０と糸調子器９間の上糸２４を緊張状態に維持するため、糸よりによる糸の絡まりの発生を防止でき、縫製中に糸の絡まりに起因する糸切れや糸のひきつりを防止できる。
【０１３０】
そして、糸出口６８の付近に第２挟持部７３を設け、上糸カセット２の装着前や装着完了前には上糸２４に通過抵抗を与えるようにし、第２挟持部７３は第１挟持部７０よりも強い通過抵抗を与えるため、上糸カセット２の取扱中に上糸２４が勝手に繰り出されることもなく、また、上糸カセット２の装着時に天秤２５の糸掛け部２６と糸調子器９に糸掛けする際に、上糸を糸駒６２から確実に繰り出すことができる。
【０１３１】
そして、上糸カセット２を装着しない状態では、操作用ボタン９４ａを指で操作して第２挟持部７３を開放させ、上糸２４を自由に繰り出すことができる。
【０１３２】
上糸カセット２の装着完了後には操作用ボタン９４ａを上糸開放カム９５で押圧して第２挟持部７３を開放状態に切換えるため、縫製中には第２挟持部７３の通過抵抗が上糸２４に作用せず、上糸２４の繰り出しが円滑になる。
【０１３３】
上糸カセット２をカセット装着部３から取り外した際にカセットケース５７外へ延びる上糸２４をカセットケース５７の外面に巻付けて、その糸端部分を糸止め部104,104Aに止めることができるので、非常に便利である。
【０１３４】
４）上糸カセット２の頂部に第１案内部６９と、前後に細長い開口部７７，７８と、これに平行に臨む案内ピン７５の糸案内部とを設けたため、上糸２４が案内ピン７５に沿って自由に移動でき、その上糸２４を糸駒６２から抵抗なく円弧を描くようにして円滑に繰り出すことができるうえ、上糸カセット２の外部に配置した糸駒からの上糸を開口部７７，７８から上糸カセット２内に導入し、その内部の糸経路５９により糸出口６８に導いて縫製に供することができる。そのため、針１９の代わりに２本針を装着して２本の上糸で縫製する際に、上糸カセット２内の糸駒６２と上糸カセット２外のアーム部６の頂部の糸駒保持部に保持した糸駒とから上糸を供給して縫製することができる。
【０１３５】
５）上糸カセット２の装着動作に連動して糸調子器９を開放状態にし、上糸カセット２の装着後には糸調子皿133 を閉じる連動機構134 を設けたため、前記のように上糸カセット２の装着動作に連動して糸調子器９に糸掛けすることができる。尚、カセット装着部３の下端側部分に糸調子器９を配置したので、上糸カセット２をカセット装着部３に上方から装着する装着動作と連動して糸調子器９に糸掛けするのに特に有利である。
【０１３６】
６）天秤機構８は特有の構造のものであり、上糸カセット２の装着動作に連動して糸掛け部２６に糸掛けするのに好適のものである。即ち、天秤２５の糸掛け部２６の移動軌跡の全長に沿って延びる湾曲状の糸案内隙間108を形成する糸案内部材106Aを設け、糸案内隙間108 の上端の導入口108aから上糸２４を導入して糸掛け部２６に糸掛け可能に構成してある。そのため、糸導入口108aは糸掛け部２６の移動軌跡から後方へ後退しない位置にあるから、天秤２５の糸掛け部２６を前記の糸締め側の位置（針棒１８の針上停止位置に対応する位置）に停止させたまま、上糸カセット２のカセット装着部３への装着動作と連動して糸掛け部２６に糸掛けすることができる。
【０１３７】
しかも、糸案内隙間108 は、糸掛け部２６の移動軌跡の全長にわたるものであり、糸案内部材106Aをなす１対の糸案内具106 を天秤２５のＵ形案内部２５ａに相対摺動自在に挿通させてあるので、縫製時に天秤２５が上下に往復移動しても、上糸２４は糸案内具106で案内され、糸掛け部２６から外れることはない。
【０１３８】
また、後側の糸案内具106 の上端部を回動自在に枢支してあるため、天秤２５のＵ形案内部２５ａで１対の糸案内具106 を案内できるから、１対の糸案内具106 を線状部材のような加工し易い材料で安価に構成できるうえ、Ｕ形案内部２５ａと１対の糸案内具106間に摺動抵抗が殆ど作用しなくなり、摺動音も殆ど生じない。
【０１３９】
７）前記自動糸通し機構１０において、針棒１８が針上位置のうちの所定高さ範囲にある場合に限り、つまり、ストッパ１２３が図８の（イ）〜（ロ）の適正範囲にある場合に限り、上糸カセット２の装着動作と連動する針穴１９ａへの自動糸通しが可能になっているため、針棒１８の位置が不適切なまま、上糸カセット２を装着して針穴１９ａへの糸通しミスを起こすおそれがなく、操作の信頼性、操作性に優れる。しかも、針棒１８が針上停止する位置に誤差が生じることに鑑み、糸通しスライダ４０と、針棒１８に設けた糸通し位置決め部材５２との係合を介して、針棒１８に対する自動糸通し機構１０の高さ位置を合致させるように構成してあるため、針穴１９ａに確実に糸通しすることができる。
【０１４０】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変更更形態について説明する。
【０１４１】
図４９は、前記ミシン１の制御系の概要を示すものであり、制御ユニットには針上、針下検出センサ、主軸位相角検出センサ、その他図示外のセンサやスイッチ類からの信号が入力される。制御ユニットは、ミシン制御用の種々の制御プログラムに基づいて制御を行うコンピュータと複数の駆動対象機器の為の複数の駆動回路などを有する。この制御ユニットによりミシンモータ、針振り用ステッピングモータ、布送り用ステッピングモータ、などが駆動制御される。
【０１４２】
前記針棒１８が針上位置にある場合にのみ、カセット装着部３への上糸カセット２の装着を許可し、針棒１８が針上位置以外の位置にある場合には上糸カセット２の装着を禁止する為に、カセット装着部３の上端付近にはカセット装着部３内へ出没可能なストッパを設け、このストッパを出没駆動する例えばソレノイドアクチュエータなどからなる電動アクチュエータを設け、針上、針下検出センサからの検出信号に基づいて制御ユニットにより電動アクチュエータを駆動制御し、針棒１８が針上位置にある場合にのみストッパを退入位置に保持することで上糸カセット２の装着を許可し、針棒１８が針上位置以外の位置にある場合にはストッパを進出位置に切換えて上糸カセット２の装着を禁止する構成とする。
【０１４３】
次に、本発明の別実施形態について図面を参照して説明する。
【０１４４】
但し、前記実施形態と同じ部材には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【０１４５】
図５０〜５２に示すように、別実施形態に係る電子制御式ミシン１Ａにおいて、アーム部６の先端側部分のうちの天秤２５の糸掛け部２６が上下に往復移動する天秤移動領域とその近傍部の前面部には操作体装着部200が形成され、この体装着部200 に着脱可能に装着される可動操作体としての糸掛け用操作体201 と、糸調子器９と、抵抗付与部205 と、糸掛け用操作体201 の装着動作に連動して糸調子器９の糸調子皿133と抵抗付与部205 を開閉させる連動機構202 （図５８参照）などが設けられている。
【０１４６】
最初に糸経路について説明すると、図５０〜図５２に示すように、アーム部６の基端側の頂部に横向きに保持された糸駒６２Ａから延びる上糸２４は、順次、アーム部６の上面側部分に形成された左右方向向きの糸案内溝203、操作体装着部200 、アーム部６の先端側の前面部に形成された縦向きの糸案内溝204 を経由して針棒糸掛け147 、糸ガイド３６ａ、糸案内皿５６に掛けられる。糸案内溝203にはその上流側から順に抵抗付与部205 と糸調子器９が配設されている。操作体装着部200 の中央部において上下に往復移動するように天秤２５の糸掛け部２６がが配設されている。尚、糸調子器９のバネ力を調節する為の糸調子ダイヤル206も装備されている。
【０１４７】
次に、糸掛け用操作体201 について説明する。
【０１４８】
図５０、図５１、図５４、図５５、図５７〜図５９に示すように、糸掛け用操作体201 は、鉛直方向に細長い略直方体状のもので、操作体装着部200 に対して少なくとも所定範囲内で移動可能である。糸掛け用操作体201は、上端から下端のやや上方まで連なる前壁部201cと、左側壁201aと、右側壁201bとを有する。左側壁201aの後端には左方へ折曲された被案内部208 が形成され、この被案内部208が操作体装着部200 のスリット200aで上下動可能に案内される。右側壁201bの後端には右方へ折曲された被案内部208bが形成され、この被案内部208bが操作体装着部200の案内溝200bで上下動可能に案内される。糸掛け用操作体201 の前壁201cは、操作体装着部200 の前側の案内壁部200cで上下動自在に案内可能に構成してある。
【０１４９】
左側壁201aと右側壁201bの下端面は水平に形成され、右側壁201bの下端部は糸掛け用操作体201 を操作体装着部200 に挿入装着する際に、糸調子器９から天秤２５に延びる上糸２４を操作して糸掛け部２６に糸掛けする上糸操作部である。
【０１５０】
糸掛け用操作体201 の上端部には、前方にやや突出する突出部209 が形成され、この突出部209 に指をかけて糸掛け用操作体201 を上方移動させ操作体装着部200から離脱可能になっている。
【０１５１】
図５０、図５３〜図５５、図６２に示すように、被案内部208 の下端部には、上糸２４を針穴１９ａに糸通しする際に自動糸通し機構１０を作動させる糸通し作動部としての作動部208aが形成されている。糸通しスライダ作動機構116において、レバー120 には右端の上段部から前方にＬ字状に突出するレバー部120bが形成され、糸掛け用操作体201 の装着動作の途中からレバー部120bを上方から押動駆動し、前記実施形態と同様の自動糸通し機構１０を作動させる。
【０１５２】
操作体装着部200 の壁面には、操作体装着部200 から離脱させた糸掛け用操作体201 を図５４に示す最上位置に保持する板バネ210 がビス止めされている。尚、糸掛け用操作体201を操作体装着部200 から取外し可能に構成してもよく、この場合には、天秤２５の糸掛け部２６への糸掛けが簡単になる。操作体装着部200 は、アーム部６の前面近傍部であって天秤移動領域の近傍部に、糸掛け用操作体201を鉛直に直線的な移動にて装着可能に形成され、糸掛け用操作体201 を円滑に挿入装着できるように構成してある。
【０１５３】
次に、糸掛け用操作体201 の装着の動作を糸調子器９に連動させる連動機構202 について説明する。図５３〜図６２に示すように、連動機構202 は、カム部211とカム従動部材212 と作動板213 とを有し、糸掛け用操作体201 を操作体装着部200 に装着する装着動作の途中において糸掛け用操作体201 により糸調子器９の糸調子皿133と抵抗付与部205 を開放させ且つ装着動作の完了時には糸調子皿133 と抵抗付与部205 を閉じるようになっている。即ち、図５４に示すように、糸掛け用操作体201の右下半部には、上下方向に沿ってカム部211 が形成され、このカム部211 には下方から順に、傾斜部211a、平坦部211b、傾斜部211c、平坦部211dが形成されている。
【０１５４】
ミシン機枠に枢支された支軸214 には、カム従動部材212 の下端部が回動自在に支持されている。このカム従動部材212 は、２枚のレバー部215,216 と、これらレバー部215,216を下端部にて一体的に連結する連結部217 と、カム従動ピン218 などを有する。２枚のレバー部215,216 は、適当間隔空けて平行に且つ側面視で約１５度の位相角となるように配設され、レバー部215の一端即ち上端部には、カム従動ピン218 が左方に突出するように付設され、このカム従動ピン218 がカム部211 に当接可能に構成されている。
【０１５５】
図５４、図５８に示すように、糸調子器9 には、レバー部216 の上端部（カム従動部材の他端部）で押動駆動される作動板213 が設けられ、この作動板213 に押動駆動されて糸調子皿133が開放する。支軸214 には、捩りバネ219 が外装され、図５８においてカム従動部材212 を反時計方向回りに付勢している。
【０１５６】
抵抗付与部205 は、糸調子器９よりも上流側において上糸２４に適度な通過抵抗を付与し、上糸２４に糸よりによる糸の絡まり等が発生するのを防止する為のものである。前記レバー部216の上端部は右方へ直角に折曲され、その水平板部220 により、作動板213 が糸調子皿133 を開くのと同期して抵抗付与部205 の押え板205aを押動駆動して押え板205aを開くようになっている(図６０、図６１参照)。水平板部220 の非作動時には、押え板205aは抵抗付与バネ205bの付勢力により閉じた状態に保持されている。
【０１５７】
次に、以上説明したミシン１Ａの作用について説明する。
【０１５８】
図５０〜図５２に示すように、糸駒６２Ａより引出した上糸２４を操作者によって糸案内溝203 に通し、糸掛け用操作体201 を最上位置に移動させた状態において、上糸２４を天秤２５の糸掛け部２６に掛け、糸案内溝204に通して針１９の付近まで引き出し、針棒糸掛け147 、糸ガイド３６ａ、糸案内皿５６に掛ける（図５参照）。次に、糸端を一定長さに切断し、糸掛け用操作体201 を操作体装着部200に直線的に押込み操作して、操作体装着部200 に挿入装着していく。
【０１５９】
この装着動作に伴い、先ず、カム従動ピン218 がカム部211 の傾斜部211aに当接して、糸調子皿133 と押え板205aを開放してこれらに上糸２４を糸掛けする。これと並行して、糸調子バネ135にも糸掛けされ、糸掛け用操作体201 の右側壁201bの下端部の上糸操作部により、糸調子器９と天秤２５の糸掛け部２６間の上糸２４が天秤２５の両側の糸経路を長くするように下方へ押し下げられ、天秤２５の糸取り量が確保される。
【０１６０】
その後、平坦部211b、傾斜部211cがピン218 に当接し、図６２、図６３に示す略装着完了状態において平坦部211dがピン218 に当接すると、糸調子皿９と押え板205aが閉じる。一方、糸掛け用操作体201を操作体装着部200 に挿入装着する途中から、前記実施形態と略同様に、糸掛け用操作体201 の作動が伝達機構115 を介して自動糸通し機構１０に伝達され、この自動糸通し機構１０により針穴１０ａへの糸通しが実行され縫製可能状態となる。このとき、作動部208aがレバー部120bを下方へ押動させるため糸掛け用操作体201の装着動作が伝達機構115 に伝達される。
【０１６１】
以上説明したミシン１Ａと糸掛け用操作体201 は、次の効果を奏する。
【０１６２】
１）前記上糸カセット２の代わりに、鉛直方向に細長い糸掛け用操作体201 を採用しているため、糸掛け用操作体201 と操作体装着部200 の小型化を図ることができ、アーム部６の前面の外観への影響も少なくすることができる。特に、糸掛け用操作体201は操作体装着部200 に装着されるものであって、アーム部内に収容されるように装着されるので、装着した状態で糸掛け用操作体201 がアーム部６の前面及び上面から突出しない。よって、ミシン１Ａの使用状態における外観、特にアーム部６の外観も低下せず、アーム部６の前面のデザイン上の自由度も確保できる。
【０１６３】
２）連動機構202 は、糸掛け用操作体201 を操作体装着部200 に装着する装着動作の途中において、その装着動作と連動して、糸掛け用操作体201 により糸調子器９の糸調子皿133と抵抗付与部205 の押え板205aを開放させ、その開放状態の糸調子器９と抵抗付与部205 に上糸２４を掛けることができる。そして、糸掛け用操作体201 の装着動作の完了時には糸調子皿９と抵抗付与部205を閉じさせることができる。この糸掛けと並行的に、糸掛け用操作体201 を操作体装着部200 に装着する装着動作と連動して、自動的に糸通しを行うこともできる。
【０１６４】
こうして、糸掛け用操作体201 の装着に連動して上糸２４を糸調子器９と抵抗付与部205 に糸掛けすることができると共に自動糸通しを行うことができるため、上糸２４の補給や交換時の糸掛け操作と糸通し操作が簡単化し、上糸交換の作業効率が高まる。
【０１６５】
３）連動機構202 は、糸掛け用操作体201 に形成されたカム部211 と、一端がカム部211 に当接可能で且つ長さ方向途中部が回動自在に支持されたカム従動部材212と、このカム従動部材212 の他端部で押動駆動されて糸調子器９を開放させる作動板213 とを有するため、糸調子器９としては一般的な構成の安価な糸調子器９を採用可能となる。
【０１６６】
尚、前記糸掛け用操作体201 は、ミシン１Ａのアーム部６に直接連結しておらず、アーム部６から取り外し可能な構成であったが、糸掛け用操作体201 をアーム部６に平行リンク、その他のリンク機構や揺動リンク部材を介して連結した構成にしてもよい。
【０１６７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ミシンのアーム部に対して操作部材とは別に少なくとも所定範囲内で移動可能に支持される可動操作体と、ミシンのアーム部に備えられ、閉じた状態の前記糸調子皿を開放状態に作動する作動位置と開放した状態の糸調子皿の開放状態を解除させる解除位置とに移動可能な作動部材とを有し、前記可動操作体に、その可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたときに前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させ、かつ前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させるカム部を設け、前記押え足を下降位置に保持した状態において、前記可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたとき前記カム部が前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させて閉じた状態の前記糸調子皿を上糸掛け可能な開放状態に作動し、前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記カム部が前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させて開放した糸調子皿の開放状態を解除するように構成したので、次の効果が得られる。
【０１６８】
可動操作体を所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたときカム部が作動部材を解除位置から作動位置に移動させて閉じた状態の糸調子皿を上糸掛け可能な開放状態に作動するため、可動操作体の移動動作の途中においてその移動動作に連動して、前記開放状態の糸調子皿に上糸を掛けることができ、糸掛け操作が簡単化し、上糸交換の作業能率が高まる。そして、前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記カム部が前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させて開放した糸調子皿の開放状態を解除することができる。そのため、押さえ足が下降位置に保持されている場合には、可動操作体の移動完了後に糸調子皿が自動的に閉じ、糸調子皿を閉じる手動操作を行う必要がない。このように、可動操作体を往復動させることなく単に一方向にのみ所定範囲の端部まで移動させることにより、その途中の移動位置で糸調子皿を開いて上糸を掛けることができると共に、端部の移動位置で糸調子皿を自動的に閉じることができる。
【０１６９】
請求項２の発明によれば、可動操作体は、カセットケースと、このカセットケース内に糸駒を収容する糸駒保持部と、糸駒から延びる上糸をカセットケースの糸出口に導く糸経路とを有する上糸カセットであり、アーム部の前面部に設けられたカセット装着部に装着する途中の装着動作に連動して糸調子器の糸調子皿を開放させることができる。そのため、上糸カセット内の糸駒から繰り出された上糸が糸経路を通って糸出口に導かれる。そして、上糸カセットの装着時に前記連動部材が作動し、上糸カセットの装着動作に連動して糸調子皿を開放させるので、その開放状態の糸調子皿に前記上糸を掛けることができる。よって、糸掛け操作がより簡単化し、上糸交換の作業能率が高まる。
【０１７０】
請求項３の発明によれば、この上糸カセットはその内部に糸駒を軸心を鉛直にして収容するものであるから、糸駒から上糸を上下方向に繰り出すことができるため、上糸カセットの左右方向幅を小さく構成し、上糸カセットとカセット装着部の小型化を図ることができ、アーム部の前面の外観への影響も少なくすることができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。
【０１７１】
請求項４の発明によれば、可動操作体は、前記アーム部の前記天秤が往復移動する領域の近傍に設けられ、天秤の往復方向と並行に移動可能な糸掛け操作体である。押え足を下降位置に保持した状態において糸掛け用操作体の前記所定範囲内の途中の移動動作に連動して糸調子器の糸調子皿を開放させる連動部材を設け、糸掛け用操作体の移動動作の途中において、開放状態の糸調子皿に上糸を掛けるように構成したので、請求項２と同様に、糸掛け用操作体の移動に連動して上糸を糸調子皿に糸掛けすることができるため、糸掛け操作がより簡単化し、上糸交換の作業能率が高まる。
【０１７２】
【０１７３】
【０１７４】
請求項５の発明によれば、糸調子器は、上糸カセットがカセット装着部に装着された状態では上糸カセットのカセットケースの下部内に突入するように設けられ、糸経路の下流側部分は、カセットケースの下端部に沿って横断的に上糸を導くように構成されているため、上糸カセットの装着動作に連動して、カセットケースの下端部に沿って横断的に導かれた上糸の部分を糸調子皿に糸掛けすることができる。その他請求項２又は３と同様の効果を奏する。
【０１７５】
請求項６の発明によれば、糸調子器の下流側に設けられ、前記可動操作体の移動動作に連動して、前記糸調子器からその下流側に延びた上糸を下方に押し下げ配置する上糸押え部材を備えているため、糸調子器に掛けられた上糸が外れにくくなり、糸調子器の糸調子バネによる糸取り量を多くすることができる。その他請求項１〜５の何れかと同様の効果を奏する。
【０１７６】
請求項７の発明によれば、可動操作体は、前記移動動作後にはそのままアーム部に収容され、前記アーム部の前面及び上面から突出しないため、使用状態におけるミシンの外観、特にアーム部の外観を損ねることがない。その他請求項１〜６の何れかと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の電子制御式ミシンと上糸カセットの正面図である。
【図２】 上糸カセットを取外した状態のミシンの平面図である。
【図３】 カセット装着部付近の内部構造を示す縦断面図である。
【図４】 カセット装着部付近の内部構造等を示す平面断面図である。
【図５】 針棒上下動機構と自動糸通し機構などの正面図である。
【図６】 糸通し直前状態を示す図５相当図である。
【図７】 針棒とストッパーとの関係を示す図５相当図である。
【図８】 針棒の適正高さ範囲を説明する図５相当図である。
【図９】 （ａ）は糸通しフックによる糸通し直前状態を示す斜視図、（ｂ）は糸通し直後状態を示す斜視図、（ｃ）は糸通し後に糸通しフックが上昇した状態の要部断面図である。
【図１０】 糸通しスライダ作動機構と上糸カセットなどの縦断側面図である。
【図１１】 天秤機構とカセット装着部を示す要部縦断側面図である。
【図１２】 天秤の糸掛け部の移動範囲を示す要部縦断側面図である。
【図１３】 糸掛け部への糸掛け可能範囲を示す図１２相当図である。
【図１４】 上糸カセット（装着直前状態）とカセット装着部の正面図である。
【図１５】 上糸カセット（装着途中状態）とカセット装着部の正面図である。
【図１６】 上糸カセット（装着途中状態）とカセット装着部などの縦断側面図である。
【図１７】 上糸カセット（装着完了直前状態）とアーム頭部の正面図である。
【図１８】 第２挟持部とカムの部分拡大断面図である。
【図１９】 上糸カセット（装着完了状態）とアーム頭部の正面図である。
【図２０】 第２挟持部（開放状態）とカムを示す図１８相当図である。
【図２１】 カセット装着部に装着された上糸カセットの横断面図である。
【図２２】 上糸カセット（装着完了状態）とカセット装着部などの縦断側面図である。
【図２３】 上糸カセット（開閉蓋開状態）の正面図である。
【図２４】 上糸カセットの縦断側面図である。
【図２５】 上糸カセットの平面図である。
【図２６】 上糸カセットの底面図である。
【図２７】 糸経路の下流側部分を示す上糸カセットの部分切欠き横断平面図である。
【図２８】 カセット本体と糸駒（装着前状態）の縦断側面図である。
【図２９】 カセット本体と糸駒（装着後状態）の縦断側面図である。
【図３０】 上糸カセット（開閉蓋開状態）の正面図である。
【図３１】 上糸カセット（開閉蓋開状態）の底面図である。
【図３２】 第１案内部を示すカセット本体の平面図である。
【図３３】 第２，第３案内部と第２挟持部を示す上糸カセットの底面図である。
【図３４】 第２，第３案内部と第２挟持部を示すカセット本体の横断面図である。
【図３５】 糸止めの手順を説明する上糸カセットの正面図である。
【図３６】 糸止め部等を示す上糸カセットの側面図である。
【図３７】 押え上げレバーと糸調子器と連動機構などの正面図である。
【図３８】 押え上げレバーと糸調子器と連動機構などの側面図である。
【図３９】 押え上げレバーと糸調子器と連動機構などの平面図である。
【図４０】 上糸カセット装着時の状態を示す図３７相当図である。
【図４１】 上糸カセット装着時の状態を示す図３８相当図である。
【図４２】 上糸カセット装着途中の状態を示すの図３９相当図である。
【図４３】 上糸カセット装着完了状態を示す図３９相当図である。
【図４４】 上糸カセット装着完了状態を示す図３７相当図である。
【図４５】 上糸カセット装着完了状態を示す図３８相当図である。
【図４６】 上糸カセットの外部の上糸を使用して縫製する場合のミシンの正面図である。
【図４７】 上糸カセットの外部の上糸を使用して縫製する場合のミシンの平面図である。
【図４８】 ２本針を適用した場合のミシンの正面図である。
【図４９】 ミシンの制御系の概略ブロック図である。
【図５０】 別実施形態の電子制御式ミシンと糸掛け用操作体の正面図である。
【図５１】 ミシン及び糸掛け用操作体の側面図である。
【図５２】 ミシンの平面図である。
【図５３】 操作体装着部付近の内部構造要部を示す部分切欠き横断面図である。
【図５４】 操作体装着部付近と糸掛け用操作体の縦断面図である。
【図５５】 糸掛け用操作体の装着完了状態を示す要部横断面図である。
【図５６】 操作体装着部の下端部付近の要部横断面図である。
【図５７】 天秤機構と糸掛け部と糸掛け用操作体の関係を示す縦断面図である。
【図５８】 連動機構と糸調子器との関係を示す縦断面図である。
【図５９】 連動機構と抵抗付与部との関係を示す縦断面図である。
【図６０】 抵抗付与部（閉状態）の拡大断面図である。
【図６１】 抵抗付与部（開放状態）の拡大断面図である。
【図６２】 操作体装着部付近と糸掛け用操作体（装着完了状態）の図５４相当図である。
【図６３】 操作体装着部付近と糸掛け用操作体（装着完了状態）の図５７相当図である。
【符号の説明】
１，１Ａ ミシン
２ 上糸カセット
３ カセット装着部
６ アーム部
８ 天秤機構
９ 糸調子器
１０ 糸通し機構
２４ 上糸
２５ 天秤
２５ａ Ｕ形案内部
２６ 糸掛け部
２７ 天秤移動領域
５７ カセットケース
５８ 糸駒保持部
５９ 糸経路
６２ 糸駒
６５ 凹部
６８ 糸出口
６９ 第１案内部
７０ 第１挟持部
７１ 第２案内部
７２ 第３案内部
７３ 第２挟持部
８０ 押え板
８１ 板バネ
８２ 糸より発生防止機構
８４ 案内ピン
９０ 糸保持板
９１ 板バネ部材
１０４Ａ 糸止め部
１０６ 糸案内具
１０６Ａ 糸案内部材
１０８ 糸案内隙間
１０８ａ 導入口
１３３ 糸調子皿
１３５ 糸調子バネ
２００ 操作体装着部
２０１ 糸掛け用操作体
２０７ 上糸操作部
２０８ａ 糸通し作動部

Claims (7)

1. 押え足を昇降させる操作部材と、上糸に張力を付与する為に開閉可能な糸調子皿を有する糸調子器とを備え、前記操作部材によって押え足を上昇させたとき前記糸調子皿を開放させ且つ押え足を下降させたとき糸調子皿を閉じるように構成されたミシンにおいて、
   ミシンのアーム部に対して前記操作部材とは別に少なくとも所定範囲内で移動可能に支持される可動操作体と、ミシンのアーム部に備えられ、閉じた状態の前記糸調子皿を開放状態に作動する作動位置と開放した状態の糸調子皿の開放状態を解除させる解除位置とに移動可能な作動部材とを有し、
   前記可動操作体に、その可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたときに前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させ、かつ前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させるカム部を設け、
   前記押え足を下降位置に保持した状態において、前記可動操作体を前記所定範囲内で一方向に向かって途中の移動位置に移動させたとき前記カム部が前記作動部材を前記解除位置から作動位置に移動させて閉じた状態の前記糸調子皿を上糸掛け可能な開放状態に作動し、前記可動操作体を前記一方向に向かってさらに前記所定範囲内の端部まで移動させた移動動作の完了時には前記カム部が前記作動部材を前記作動位置から解除位置に移動させて開放した糸調子皿の開放状態を解除するように構成したことを特徴とするミシン。
2. 前記可動操作体は、カセットケースと、このカセットケース内に糸駒を収容可能な糸駒保持部と、糸駒から延びる上糸をカセットケースの糸出口に導く糸経路とを有する上糸カセットであり、アーム部の前面部に設けられたカセット装着部に装着する途中の装着動作に連動して糸調子器の糸調子皿を開放させることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記上糸カセットに収容した糸駒の軸心を、前記上糸カセットが前記カセット装着部に装着された状態で、鉛直方向に配置したことを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 前記可動操作体は、前記アーム部の前記天秤が往復移動する領域の近傍に設けられ、天秤の往復方向と並行に移動可能な糸掛け用操作体であることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
5. 前記糸調子器は、上糸カセットがカセット装着部に装着された状態では上糸カセットのカセットケースの下部内に突入するように設けられ、前記糸経路の下流側部分は、カセットケースの下端部に沿って横断的に上糸を導くように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のミシン。
6. 前記糸調子器の下流側に設けられ、前記可動操作体の移動動作に連動して、前記糸調子器からその下流側に延びた上糸を下方に押し下げ配置する上糸押え部材を備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のミシン。
7. 前記可動操作体は、前記移動動作後にはそのままアーム部に収容され、前記アーム部の前面及び上面から突出しないことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のミシン。

Images