JP4055174B2 - フック金具縫い付けミシンのフック金具供給機構 - Google Patents

フック金具縫い付けミシンのフック金具供給機構 Download PDF

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Description

本発明はブラジャー、ボディスーツ等のフック金具を長尺状のテープ生地に、自動的に一定の間隔にて多数縫い付けるフック金具縫い付けミシンのフック金具供給機構に関するものである。
従来、フック金具縫い付けミシン(以下、「フック縫い付けミシン」と言う。)として、出願人の特許第3038576号公報(特許文献1)に記載した発明を実用化している。このフック縫い付けミシンは基本的な構成として図7に示すように、長尺状のテープ生地(以下、単に「テープ」と言う。)Tを折り畳むための折り曲げガイド45と、パルスモータ51の作動によりテープTを移送するためのローラ送り機構50と、フック金具用シュート43から縫合部82にフック金具(以下、単に「フック」と言う。)Hを供給するためのフック供給板41を有するフック供給機構35と、フックHをテープTに縫付けるための針83と針振り機構85を有する1本針本縫い千鳥縫いミシン80を備えている。フックHが折り畳まれたテープTの間に縫い付けられた状態を示す平面図を図8に、図8のA−A断面図を図9にそれぞれ示す。
このフック縫い付けミシンには、図7に示すように、1本針本縫い千鳥縫いミシン(以下、単に「ミシン」と言う。)80の上軸87に継手61で連結したエンコーダ60からの信号に同期して回転するサーボモータ30が設けられ、針振り機構85とフック供給機構35は、このサーボモータ30を駆動源として回転するカム軸29に装着された針振りカム32と2枚の供給カム36、37によって制御されている。
そして、このフック縫い付けミシンは、図7に示すようにミシン80のテープ送り下流側(図7の左側)に配置されたローラ送り機構50の作用によって、テープ送り上流側から下流側へと矢印Q方向にテープTを移送するに際して、まず、テープTを前記折り曲げガイド45によって図8に示すように折り畳み、次いで、ミシン80を作動させると、フック供給機構35を介して縫合部82の折り畳まれたテープTの間にフックHを供給し、次いで、前記針振り機構85が作動して図8、図9に示すようにフックHをテープTに縫い付けるようになっている。
又、前記フック供給機構35におけるフック供給板41は図10に示すようにフックHを捕捉するための切欠42を有するもので、図7、図10に示すように縫合部82と、テープ送り上流側から見て縫合部82の手前左側部に配置されたフックHを収容するシュート43先端の出口44との間を水平移動するように構成されている。その水平移動経路(軌跡)は例えば図11に示すような三角形状の移動経路Pとなっており、フック供給板41はこの移動経路Pを矢印F(往路)、矢印B(帰路)のように移動する。図11において矢印Q方向がテープ進行方向であり、フック供給板41の往路(矢印F)における移動経路Pの縫合部側直線部分P1はフックHを縫い付ける間、テープの進行に追随しながらフック供給板41がフックHをテープ進行方向に送り込む移動経路部分である。
又、図7に示すようにフックHは、テープTの送り方向(矢印Q方向)と直交する方向から縫合部82側に向かって下向きに傾斜させて設けられたシュート43の溝内に連鎖状に収容されている。そして、このシュート43先端部にはシュート43内に連続して収容されたフックHの先頭の1個のみを分離するためのフック分離機構64が設けられている。このフック分離機構64は、図7に示すように、フック供給板41を連結する供給アーム38に固定されたピン65が板カム66のカム溝67内をテープ送り方向に対して直角な方向に移動することにより板カム66を揺動軸68を支点として揺動させ、揺動軸68に連結されたフック止め上レバー69とフック止め下レバー70を揺動させることにより、シュート43内先端で先頭にあるフックH1個を出口44から落下させるように構成されている。
図12と図13はフック分離機構64においてフック止め上レバー69とフック止め下レバー70がシュート43先端部でフックHに作用する様子を図示したもので、図12に示すようにフック供給板41がフックHを縫合部82に送り込んでいる間(前進している間)はシュート43内先端における先頭のフックHはフック止め上レバー69により落下を阻止され、又、図13に示すようにフック供給板41がシュート側に戻れば前記フック供給機構35と連動してフック止め上レバー69が上に上かって先頭のフックHをシュート出口44から落下させる。このとき同時にフック止め下レバー70が上がって次のフックHの落下を止める。次に、フック供給板41が縫合部82に向かい前進するとフック止め下レバー70が下がり、同時にフック止め上レバー69が下がって、今度はフック止め上レバー69によりフックHの落下が止められ図12の状態になる。
上記のようにしてフックHがシュート43から1個ずつ取り出され、前記フック供給板41によって縫合部82に送り込まれるという一連の動作が繰り返されることにより、連続的にフックHが供給され、テープTに縫い付けられる。
特許第3038576号公報
しかしながら、前記従来のフック縫い付けミシンには次のような問題点があった。すなわち、ミシン回転が高速(例えば2500rpm以上)になると、シュート43出口から落下したフックHの姿勢が不安定になるためにフック供給板41のフックHの捕捉が不正確になり、フック縫い付け後のテープにフック未縫着部分ができ、又、フックHが縫合部82に所定の向きと位置に正しく送り込まれないことによりミシンの針折れが起こるなどの不具合が発生していた。
前記のように、シュート43の出口44においてフック分離機構64によりフックH1個が取り出される際、図12、図13に示したようにフックHは、フック止め上レバー69から外されて自重で前下方に移動、落下して、フック供給板41が前進するときに捕捉される。しかし、フックHは重力の利用によって移動、落下させられているため、それらに要する時間はミシン回転が速くなっても短くなることがない。この一方で、ミシン回転と同期して作動するフック供給板41はミシン回転が高速になるにしたがい動作が高速となりシュート43側に待機する時間も短くなって、フックHの上記移動、落下が完了するのを待たずに前進を始めるようになり、フックHをうまく捕捉できなくなる。これがフック供給ミスを引き起こす原因となっていた。
本発明は従来のフック縫い付けミシンにおける上記のようなフック供給機構の問題点を改善し、ミシンの高速回転下においてもフックHの供給ミスが起こらない高生産性のフック縫い付けミシンを実現するための、高速で安定したフック供給ができるフック金具供給機構を提供することを課題とする。
本発明は、二重に折り畳まれた長尺状のテープ生地をフック金具縫い付け位置に送り、シュート25から取り出した側方より見てU字形のフック金具Hをテープ送り方向と同じ方向に直線移動させてフック金具縫い付け位置まで送り込み、当該フック金具縫い付け位置にて当該フック金具Hを前記テープ生地に縫い付けるフック金具縫い付けミシンにおいて、フック金具Hを溝内に連鎖状に傾斜して収容してテープ送り方向と直交する方向から縫合部82側に向かって下向きに傾斜させ、先端出口手前の底部に抜き穴7が開口したシュート25と、前記抜き穴7に先端部8を挿入してシュート25の先端出口先頭のフック金具Hより数個手前に位置するフック金具Hを当該先端部8によって捕捉し、該フック金具Hの前方に連なるフック金具Hを前記先端出口に向かって押し出して先頭のフック金具Hを前記シュート25からフック受け板3に取り出すフック取り出し板1と、フック受け板3に取り出されて前記テープ生地の上側二つ折り部分がU字形の内側に挟み込まれた状態となったフック金具Hをフック金具形状に対応したフック金具捕捉部10によって捕捉してテープ送り方向に沿って縫合部82へ送り込むフック送り込み板2とを備えて構成され、テープ送り方向と同じ方向に往復動するフック送り込み板2が、フック金具Hを前記シュート25から取り出すフック取り出し板1と同期してフック金具Hを縫合部82に供給することを特徴とするフック金具縫い付けミシンのフック金具供給機構である。
本発明のフック金具供給機構においては、前記従来のような重力利用によるフックHの落下式工程が無く、強制的にシュート内からフックHを押し出し、取り出す方式としたため、フック落下式に起因していた問題が解消されて、従来に比べ高速で安定したフック金具供給が可能となり、それに相応して高速なフック金具縫い付けが可能となる。
以下、本発明の代表的な実施の形態を図面に基づき説明する。図1は本発明におけるフック縫い付けミシンの各機構を簡略的に図示した斜視図で、テープTが縫合部82の上流側(図1の右側)から下流側(図1の左側)に向かって矢印Q方向に送られる過程において、折り曲げガイド45によって折り畳まれたテープTの間にフックHが自動的に所定の間隔にて縫い付けられるものである。
図1の二点鎖線で示す80は、公知の1本針本縫い千鳥縫いミシンで、このミシン80は上軸87の回転により針83を上下動させる針棒上下機構84と、パルスモータ74(サーボモータでも可能)の駆動軸に固定された揺動レバー75、リンク76、水平ロッド77を介してパルスモータ74の往復回転を直線運動に変換し、針83をテープ送り方向に対して直角な方向に移動させる針振り機構73を備えている。
又、縫合部82の上流側には、図1に示すようにテープTを折り畳むための折り曲げガイド45が設けられており、この折り曲げガイド45内を矢印Q方向に進行するに従い徐々に折り曲げられたテープTは、折り曲げガイド45の出口より出るときには、図8、図9に示すようにその両側端を内側に重ねるように折り曲げられ、さらにその折り曲げた部分を重ねて二つ折りされ、縫合部82においてその二つ折りにされた間にフックHを挟み込みながらフックHと共に縫合されるようになっている。
又、縫合部82の下流側には、図1に示すようにテープTを矢印Q方向に移送するためのローラ送り機構50が設けられている。このローラ送り機構50は前記図7において示したものと機械的な構成は実質的に同一のものであるが、このローラ送り機構50は、縫合部82の下流側にミシン80に固定的に設けられたパルスモータ51(サーボモータでも可能)に連結された下送りローラ52と、この下送りローラ52の上部に歯車53、54を介して回転可能に連結された上送りローラ55とで構成され、下送りローラ52と上送りローラ55とがテープTを挟持する状態にて設けられている。
そして、この上送りローラ55は、常時下向きのバネ圧力が掛けられ、前記下送りローラ52に圧接しており、このヒ送りローラ55は、図1に示すようにテコ機構を介して係合された持ち上げレバー57を操作することにより、下送りローラ52から持ち上げられるように構成されている。
次に、本発明に係るフック供給機構12について説明する。図1に示すように、フック供給機構12は、フック用シュート25からフックHを取り出すフック取り出し板1と、フック取り出し板1により取り出されたフックHを受け取って縫合部82に送り込むフック送り込み板2とが協調動作して、フック縫い付け1サイクル当り1個のフックHが供給できるように構成されている。
すなわち、フック取り出し板1は、テープ送り上流側から見て縫合部82の左側部に設けられた固定レール13上をテープ送り方向に対して直角な方向に水平直線移動するスライダ14に固定されている。そして、当該水平直線移動動作はミシン80に対し固定的に設けられたパルスモータ15(サーボモータでも可能)の駆動軸に固定された揺動レバー16とリンク17を介して、当該パルスモータ15の往復回転がスライダ14の直線運動に変換される機構により実現されている。
又、フック送り込み板2は、テープ送り上流側から見て縫合部82の右側部に設けられた固定レール19上をテープ送り方向に対して平行な方向に水平直線移動するスライダ20に固定されている。そして、当該水平直線移動動作はミシン80に対し固定的に設けられたパルスモータ21(サーボモータでも可能)の駆動軸に固定された揺動レバー22とリンク23を介して、当該パルスモータ21の往復回転がスライダ20の直線運動に変換される機構により実現されている。
又、フックHを収容するシュート25には逆T字状の溝26が長手方向に形成されており、当該シュート25はテープ送り上流側から見て縫合部82の手前左側部に配置されて、テープTの送り方向(矢印Q方向)に直交する方向から縫合部82側に向かって下向きに傾斜させて固定的に設置されている。フックHはこのシュート25の溝26内に連鎖状に収容される。尚、以後の説明においてフックHの向きに関し、シュート25内に並ぶ向きをフックHの縦方向、これに直角な向きをフックHの横方向と称す。
図2は本発明に係るフック供給機構12におけるフック供給部の詳細を示す平面図であり、図3は図2に図示するフック供給部の側面図である。図2においてテープT(図示せず。)の送り方向は矢印Q方向である。尚、同図ではフック送り込み板2が前進端(フック送り込み板2が矢印Q方向と同じ方向に向かって動くことを前進とする。)にあり、フック取り出し板1が後退端(フック取り出し板1がテープ送り方向に対して直角にテープ側に向かって動くことを前進とする。)にあるときの状態を示している。
図2、図3に示すように、フックHは、傾斜したシュート25内を先端出口に向かって各々が後から押されて前後において一部重なり合いながら連なって集積してシュート25内に収容されている。そして、シュート25の先端出口の下部にはフック受け板3が固定的に設けられ、その上面には、シュート25内を連なって前進してくるフックHをシュート25内での状態と同じ状態の前後に一部重なり合って連なった状態で受けるために、フックHの横寸法より少し大きい幅でフックHの線材径と同じ深さの案内溝4がシュート25の先端出口付近に位置付けられて設けられている。
図4はシュート25の先端出口付近をシュート25の長手方向に溝26の中心線に沿って切断したときの断面図である。図4に示すように、シュート25の先端出口はフック受け板3の案内溝4の上方において、その上面側のみ延長された延長部27を有している。そして、図2、図3に示すように、フック受け板3の案内溝4にフックHが載ったときはフックHの上部(フックHのくちばし状の部分)は上記延長部27の溝26により案内されるようになっている。さらに、フック送り込み板2が図2、図3で示す前進位置にあるときは、フック送り込み板2のシュート25側の端面5が、連なって前進しようとするフックHのストッパーとなっている。
又、シュート25内フックHの進行方向前方であってフック送り込み板2を隔てたフック受け板3の端部には、フック受け板3の上面より持ち上がった縁6がテープ送り方向(矢印Q方向)と平行に設けられており、延長部27のテープ送り方向(矢印Q方向)と平行な端面28と縁6との間はフックHの縦寸法に対応する間隔が開けてある。
又、図4に示すように、シュート25の先端出口手前の底部にはフックHの横寸法より狭い幅でシュート25前方側が開口した抜き穴7が設けられており、図2、図3に示すように、フック取り出し板1の二山突起のある先端部8がこの抜き穴7内に位置付けられている。図3に示すように、フック取り出し板1はバネ状板9の先端部8に二山突起を有するもので、先端部8の二山突起の前端は垂直面になっている。この二山突起は抜き穴7に挿入されてシュート25の溝26の底面より突出させてあり、フック取り出し板1が前進するときに、先端部8の二山突起の前端垂直面が、シュート25内にあり先頭から数個手前に位置するフックHを捕捉して、その前方に連なる数個のフックHを先端出口に向かって前方に押し出す。そして、フック取り出し板1が後退するときには、前記バネ状板9のバネ性により先端部8がシュート25内で後方に連なるフックHの重さに負けて下方に逃げることにより後続のフックHを引き戻すことなく、フック取り出し板1が1往復するごとに1回、シュート25内のフックHを連なったままシュート25の出口方向に向かって前進させるようになっている。
そして、上記フック取り出し板1の前進は、フック送り込み板2が図2に示す状態から後退した(矢印Q方向と逆方向に動いた)あとに行われる。図5はフック送り込み板2が後退したあと、フック取り出し板1が前進したときの状態を示すフック供給機構12におけるフック供給部の平面図であり、図6は図5に図示するフック供給部の側面図である。すなわち、図5、図6に示すように、シュート25の出口を塞いでいたフック送り込み板2が後退したあと、フック取り出し板1が前記のように作用してシュート25内のフックHを押し出し、先頭のフックH1個がフック受け板3上に取り出される。このとき、図5、図6に示すように、フックHがフック受け板3上に1個だけ取り出され、取り出されたフックHの端辺91がちょうどフック受け板3の縁6に達する位置まで押し出されるようにフック取り出し板1の前進端が設定されている。又、図6に示すように、フック受け板3の前記案内溝4はシュート25出口端面28からフック受け板3の縁6に向かってそれらの水平間隔の1/3を過ぎた付近から徐々に浅くなり、同2/3付近で終わるように形成されており、取り出し終わったフックHは直後のフックHの四角台座92上に一部載った状態で水平な姿勢となる。
尚、フック取り出し板1が前進するに従い、図6に示すように先頭のフックHのくちばし状部分にテープTの折り畳み部の縁の先端95が挿入される。
次に、シュート25から取り出されたフックHをテープ送り方向(矢印Q方向)沿って縫合部82へ送り込むため、フック送り込み板2は、図2、図5に示すように、先端部にフックHのくちばし状部分の側部を押す突起部10aとフックHの四角台座92の側部を押す庇のある切欠部10bとを有するフック金具捕捉部10を備えている。切欠部10b上の庇はフックH送り込み時のフックHの浮き上がりを防ぎ、フックHの捕捉を確実にするために設けられている。又、フックHがフック送り込み板2に捕捉されて縫合部82まで送り込まれる間、シュート25出口端面28とフック受け板3の縁6がフックHの進行方向側部のガイドとなる。
これにより、フック送り込み板2がフック取り出し板1と同期してフックHを縫合部82に供給し、フックHが縫い付けられている間、フック送り込み板2は、フックHの縫い付け運針仕様に対応してテープTの進行に追随しながら所定距離ずつ前進し、そのフックHの縫い付けが完了する少し前の時点で後退を始める。
本発明の実施の形態におけるテープの移送、ミシン針の作動、ミシン針の振り、フックHの供給等の各動作はマイクロコンピュータ制御あるいはシーケンス制御でコントロールされるものである。そして、図1のミシン80の右端部にブラケット81を介して設けられ、ミシンの上軸87の端部に継手61を介して連結されたエンコーダ60にて上軸87の回転角変位を検出して、この検出信号を上記制御部に送り、当該制御部ではあらかじめプログラムされた種々のフック縫い付けパターンから選択されたフック縫い付けパターンに対応して、ローラ送り機構50のパルスモータ51、針振り機構73のパルスモータ74、フック供給機構12のパルスモータ15及び21を各々コントロールするようになっている。
尚、本発明の実施の形態では、フック供給機構12において、フック取り出し板1およびフック送り込み板2の直線駆動方法に関してはパルスモータ(又はサーボモータ)の往復回転をレバーとリンクを介して直線運動に変換する機構によって説明したが、同機構は代わりにリニアパルスモータ(又はリニアサーボモータ)を使用してもよい。
〔作用〕次に、本発明に係るフック供給機構12の作用を、図8に示すフック縫い付け仕様でフックHを縫い付ける場合について説明する。
フック供給の連続サイクルにおいて、図2及び図3に示すように、フック送り込み板2が前進端に位置付けられているとき、フック取り出し板1は後退端に位置付けられており、このときフック送り込み板2は、フックHを縫い付けるパターンに従うテープ送りに追随して縫合部82においてフックHを送り込み移動させる動作が終了し、この前進端より次のフックHを捕捉するために後退を始める。
次に、図5及び図6示すように、フック送り込み板2が後退することによりシュート25内のフックHに対するストッパーが外れるとともに、フック取り出し板1が前進を始めて、その先端部8の二山突起がシュート25内の先頭から数個(図では4個)後ろのフックHを捕捉して前方に押すことにより、先頭のフックHがシュート25の出口からフック受け板3上で縁6に当たるまで押し出され、取り出される。このとき、図6に示すように、シュート25から取り出されたフックHはその側方より見てU字形の内側に、二重に折り畳まれたテープTの上側二つ折り部分を挟み込んだ状態となる。
次に、後退していたフック送り込み板2が前進を始めて、取り出されたフックHを該フック金具形状に対応したフック金具捕捉部10の突起部10aと切欠部10bとで捕捉し、当該フックHを縫合部82に向かってテープ送り方向に送り込む。このとき、フックHはシュート25出口端面28とフック受け板3の縁6間で進行方向の左右をガイドされる。そして、フックHが縫い付け位置まで来ると、フック送り込み板2はフックHを縫い付けるパターンに従うテープ送りに追随しながら前進してフックHを送り、このフックHの縫い付けが完了する少し前の時点(図2の状態)で次のフックHを捕捉するために後退を始める。一方、フック取り出し板1はフック送り込み板2が前進している間に後退して、後退端で次のフックHの取り出しために待機する。
このようにしてフック取り出し板1とフック送り込み板2が同期して、シュート25からフックHを取り出し、縫合部82に送り込むという一連の動作を繰り返すことにより、テープTにフックHが連続的に縫い付けられる。
本実施の形態では、従来のフック縫い付けミシンがフック供給における制約によって回転数の限界が約2500rpmであったのに対し、3000rpm以上でのフック縫い付けが可能となった。
本発明によれば、フックHの供給において、シュートからフックHを取り出す際に、強制的にシュート内からフックHを押し出し、取り出す機構としたため、ミシン回転が高速になったときでもそれに相応してフックHを取り出す速さもミシン回転と同調して速くすることができるから、前記従来のようなフック取り出しにおける重力のみに頼った落とし込み方式で発生する問題、すなわち、ミシン回転が速くなっても落とし込みに要する時間は短くできないために、ミシン高速回転時にはフック供給サイクル中の落とし込み工程に配分される時間が必要な時間より短くなってしまい、これが原因でフック供給が不安定になるという問題は起こらない。
したがって、本発明によれば、従来のフック縫い付けミシンでフック供給が不安定となるためにフックHの未縫着が起きたり、フックHが所定の向きと位置に正しく送り込まれないためにミシンの針折れが起きたりして運転不可能となっていた高速回転域においても安定したフック供給が可能となり、従来の限界を超えた高生産性のフック縫い付けミシンが実現できる。
本発明におけるフック金具縫い付けミシンの要部を簡略的に示す斜視図である。 本発明に係るフック金具供給機構におけるフック金具供給部の詳細を示す平面図である。 図2に図示するフック金具供給部の側面図である。 シュートの先端出口付近をシュートの長手方向に、フックを収容する溝の中心線に沿って切断したときの断面図である。 図2の状態からフック送り込み板が後退し、フック取り出し板が前進したときのフック金具供給部の状態を示す平面図である。 図5に図示するフック金具供給部の側面図である。 従来のフック金具縫い付けミシンの要部を簡略的に示す斜視図である。 フック金具を縫い付けたテープの平面図である。 図8のA−A断面図である。 従来のフック供給板の説明図である。 従来のフック供給板の移動経路を示す説明図である。 従来のフック金具供給機構におけるフック分離機構を示す説明図である。 図12の状態からフック金具が取り出されたときの状態を示す説明図である。
符号の説明
1 フック取り出し板
2 フック送り込み板
3 フック受け板
7 抜き穴
8 先端部
9 バネ状板
10 フック金具捕捉部
12 フック供給機構
15 パルスモータ
21 パルスモータ
25 シュート
80 1本針本縫い千鳥縫いミシン
82 縫合部
H フック金具

Claims (1)

  1. 二重に折り畳まれた長尺状のテープ生地をフック金具縫い付け位置に送り、シュート(25)から取り出した側方より見てU字形のフック金具(H)をテープ送り方向と同じ方向に直線移動させてフック金具縫い付け位置まで送り込み、当該フック金具縫い付け位置にて当該フック金具(H)を前記テープ生地に縫い付けるフック金具縫い付けミシンにおいて、フック金具(H)を溝内に連鎖状に傾斜して収容してテープ送り方向と直交する方向から縫合部(82)側に向かって下向きに傾斜させ、先端出口手前の底部に抜き穴(7)が開口したシュート(25)と、前記抜き穴(7)に先端部(8)を挿入してシュート(25)の先端出口先頭のフック金具(H)より数個手前に位置するフック金具(H)を当該先端部(8)によって捕捉し、該フック金具(H)の前方に連なるフック金具(H)を前記先端出口に向かって押し出して先頭のフック金具(H)を前記シュート(25)からフック受け板(3)に取り出すフック取り出し板(1)と、フック受け板(3)に取り出されて前記テープ生地の上側二つ折り部分がU字形の内側に挟み込まれた状態となったフック金具(H)をフック金具形状に対応したフック金具捕捉部(10)によって捕捉してテープ送り方向に沿って縫合部(82)へ送り込むフック送り込み板(2)とを備えて構成され、テープ送り方向と同じ方向に往復動するフック送り込み板(2)が、フック金具(H)を前記シュート(25)から取り出すフック取り出し板(1)と同期してフック金具(H)を縫合部(82)に供給することを特徴とするフック金具縫い付けミシンのフック金具供給機構。
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