JP4335248B2

JP4335248B2 - ミシン

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Publication number: JP4335248B2
Application number: JP2006291285A
Authority: JP
Inventors: 忠義皆川; 達矢小川
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: JP2007014810A

Description

本発明は、ミシンに関し、特に、駆動モータで動作させる機構を備えるミシンに関する。

近年、縫製後に糸を切断するための糸切り機構と、布押えを上昇させる押え上げ機構とを備え、駆動手段を制御して各機構を駆動するミシンが提案され、実用化されている。

従来は、これら糸切り機構と押え上げ機構とを、ソレノイド等からなる別々の駆動手段で駆動させていたため、閂止めミシンに代表されるように比較的狭幅のミシン頭部を有するミシンにこれら複数の駆動手段を組み付ける際には、種々の問題があった。すなわち、ミシン頭部はミシンベッド、ミシン立胴部およびミシンアームから構成されるが、このミシン立胴部やミシンアームの内部には、針を上下動させる主軸や各種部材が配置されるため、これら複数の駆動手段をミシン立胴部の内部にさらに組み付けるには、きわめて煩雑な作業が必要であった。

本発明の課題は、ミシンにおいて、押え上げ機構を駆動する駆動手段を組み付ける際の労力を格段に低減させることである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば図１から図６に示すように、略水平なミシンベッド（２）、前記ミシンベッド上に立設された筒状側壁からなるミシン立胴部（３）、および、前記ミシン立胴部の上端に連接され前記ミシンベッドと対向するように前記ミシン立胴部から略水平な一方向に向かって延在するミシンアーム（４）からなるミシン頭部（１）と、糸を切断する糸切り機構（１０）と、布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構（３０）と、当該糸切り機構及び押え上げ機構を駆動する単一の駆動モータと、（６）と、を備えるミシンにおいて、前記駆動モータは、前記ミシンアームの延在方向と反対側の前記ミシン立胴部の外部側壁（３ａ）の近傍に配置され、前記駆動モータの回転駆動力を前記糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１カムと、前記駆動モータの回転駆動力を前記押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２カム（６２）とを有する駆動カム手段（６０）を備え、前記駆動モータと前記糸切り機構とは、一端が前記第１カムに連結し、他端が前記糸切り機構に連結されてミシンベッド内を挿通する糸切り連結部材によって連結され、前記駆動モータと前記押え上げ機構とは、一端が前記第２カムに連結し、他端が前記押え上げ機構に連結されてミシンアーム内を挿通する押え上げ連結部材（３１，３２）によって連結され、前記第２カムは、前記駆動モータにより回転及び停止を行うと共に、前記布押えを上昇させる区間と下降させる区間との間に、回転中心からの距離が等しい円弧の区間を備えることにより、前記第２カムのカム面に当接するように常に付勢される押さえ上げ連結部材が、前記回転中心からの距離が等しい円弧の区間に当接した状態で前記駆動モータが停止することで、布押えの下降動作を防ぐことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、駆動モータが、ミシン立胴部のミシンアームの延在方向と反対側の側壁に配置され、駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する連結部材がミシンアーム内に挿通されて駆動力を押え上げ機構に伝達するため、ミシンアーム内には最小限のスペースを確保するだけでよく、ミシンの小型化および省スペース化を図ることができるとともに、ミシン頭部の美観を向上させることができる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、例えば、布押えを下降させた後、縫製し上昇させる、といった動作の流れになる場合、回転中心からの距離が等しい円弧の区間により、布押えを上昇させたところで、駆動モータが停止して、回転停止に機械的なずれが生じても、円弧区間を超えて下降の動作が始まるといったことを防ぐことができる。

さらに、請求項１記載の発明によれば、駆動モータが、ミシン立胴部のミシンアームの延在方向と反対側の側壁に配置され、駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する連結部材がミシンアーム内に挿通されて駆動力を押え上げ機構に伝達するため、ミシンアーム内には最小限のスペースを確保するだけでよく、ミシンの小型化および省スペース化を図ることができるとともに、ミシン頭部の美観を向上させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本実施の形態においては、本発明に係るミシンの一例として、本縫いによりジグザグ縫いなどを形成する閂止めミシンについて説明することとする。本実施の形態に係る閂止めミシンは、図示しないメモリに記憶されている所定の縫製パターンに従って縫い針とボビンとの協働により縫製を行い、縫製後は、縫製パターン内に含まれる糸切りコマンドや押え上げコマンドに従って所定のタイミングで糸切り・押え上げの動作を開始するものである。

図１は、本実施の形態に係る閂止めミシンのミシン頭部１の概略側面図である。ミシン頭部１は、ミシンベッド２と、ミシン立胴部３と、ミシンアーム４と、を有している。

ミシンベッド２は、縫製作業の際に布地を載置するための略水平な針板２ａを備えており、その内部には、（図示していない）ボビンや、後述する糸切り機構１０を構成する糸切り連結棒１３等が挿通されている。

ミシン立胴部３は、ミシンベッド２上に立設された筒状側壁から構成されており、ミシンベッド２の後方（図１の紙面右側）に配置されている。ミシン立胴部３の後方側壁（後述するミシンアーム４の延在方向と反対側の側壁）３ａの上部には、縫い針を駆動するための主モータ５が取り付けられている。また、この主モータ５の下方には、後述する糸切り機構１０および押え上げ機構３０を駆動するための駆動手段であるパルスモータ６が取り付けられている。

ミシンアーム４は、このミシン立胴部３の上端に連接されミシンベッド２と対向するように略水平方向に延在する筐体であり、その内部には、主モータ５の回転駆動力を縫い針に伝達するための（図示されていない）主軸や、この主軸の回転運動を縫い針の鉛直方向の往復運動に変換するための（図示されていない）カム機構等が配置されている。

ミシンアーム４の下方には、縫製作業中にミシンベッド２の針板２ａ上に配置された布地を押えるための布押え７が配置されている。この布押え７は、布押え駆動機構８によって上下に移動可能とされている。また、このミシンアーム４の内部には、後述する押え上げ機構３０を構成する押え駆動リンク３２等が挿通されている。

なお、図１においては、後述する糸切り機構１０の糸切り連結棒１３と、後述する押え上げ機構３０の押え駆動リンク３２と、これら糸切り機構１０および押え上げ機構３０を駆動するパルスモータ６と、の位置関係を明らかにするために、ミシンベッド２、ミシン立胴部３およびミシンアーム４を２点鎖線で示している。本実施の形態に係る閂止めミシンをミシン立胴部３の後方から見た場合の拡大斜視図を、図２に示した。

本実施の形態に係る閂止めミシンは、ミシンベッド２の針板２ａ上に載置された布地から針板２ａの下方のボビンへと連なる下糸を、縫製作業終了直後に切断するための糸切り機構１０と、縫製作業の前後に布押え７を上昇させる押え上げ機構３０と、を備えている。以下、図３ないし図６を用いて、これら糸切り機構１０および押え上げ機構３０について説明する。

図３は、糸切り機構１０および押え上げ機構３０の構成を説明するための説明図であり、図４は、糸払い機構５０の構成を説明するためのものであって図３の前方（矢印IVの方向）から糸払い機構５０を見た場合の拡大斜視図である。また、図５は、糸切り機構１０を構成する固定メス部材１４と可動メス部材１５の糸切り時の動作を示す平面図である。図６（ａ）は、（後述する）カム部材６０の斜視図であり、図６（ｂ）は、カム部材６０の糸切りカム部６１を示す平面図であり、図６（ｃ）は、カム部材６０の押えカム部６２を示す平面図である。

まず、糸切り機構１０の構成について説明する。糸切り機構１０は、糸切りリンク１１、糸切り連結棒１３、固定メス部材１４、可動メス部材１５等から構成される。

糸切り連結部材としての糸切りリンク１１は、途中でわずかに屈曲した細長い棒状に形成されている。糸切りリンク１１の上端部には、図７に示すように、後述するカム部材６０の糸切りカム部６１のカム溝６１ａに嵌合する嵌合ピン１１ａが設けられている。また、糸切りリンク１１は、屈曲部１１ｂにおいて、ミシン立胴部３の後方側壁３ａに設けられたフレーム３ｂに、支持ピン１２によって回動自在に取り付けられている（図２参照）。

糸切りリンク１１の下端部１１ｃは、糸切り連結棒１３の後端部とともに回動自在な状態で、取付板１６に対してネジ１７によって取り付けられている。取付板１６の端部には、遮光板１８ａを有する遮光部材１８が固定されている。一方、遮光部材１８の近傍には、フォトインタラプタ１９が、ミシンベッド２の後方側壁に設けられたフレーム２ｂに固定されている（図２参照）。このフォトインタラプタ１９は、糸切り機構１０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ１９の発光素子と受光素子の間に遮光板１８ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を前記制御回路に出力するようになっている。

糸切り連結部材としての糸切り連結棒１３は、上方に少しずつ向かうように所定箇所で屈曲している細長い棒状の部材であり、その先端部１３ａは針板２ａの下方にまで達している。図５に示すように、先端部１３ａには、ネジ２１を介して可動メス連結部材２０が回動自在に連結されている。さらに、可動メス連結部材２０上に糸切りレバー２３が固定されている。可動メス連結部材２０と糸切りレバー２３には、針板２ａに固定されている連結ピン２２が挿通し、可動メス連結部材２０と糸切りレバー２３は、連結ピン２２を中心にともに回動可能となっている。糸切りレバー２３の先端には可動メスリンク２４の一端部２４ａが回動自在に接続されている。

可動メスリンク２４の他端部２４ｂに対して、回動自在に可動メス部材２５の中央部分が連結されている。可動メス部材１５の端部１５ａは、止めネジ２５に対して回動自在に取り付けられている。止めネジ２５は針板２ａに固定されている。可動メス部材１５の先端には、切断動作時に下糸を切断することなく払う糸払い部１５ｂと、糸払い部１５ｂで払った糸を捕捉するもので内側に湾曲している糸捕捉部１５ｃと、さらに糸を切断するための可動刃１５ｄが形成されている。可動メス部材１５の近傍には、針板２ａにネジ止めされている固定メス部材１４が設けられ、固定メス部材１４の先端には、可動刃１５ｄとの間で下糸を挟持しこれを切断する固定刃１４ａが形成されている。

次に、糸切り機構１０の動作について説明する。前記した構成を要する糸切り機構１０は、縫製中は、図５（ａ）の状態であって、縫製が終了すると、後述する押え上げ機構３０の動作前に、カム部材６０によって、糸切りリンク１１が支持ピン１２を中心に図３の反時計方向（矢印Ａ方向）に回動し、その下端部は前方に移動する。これによって、図５（ｂ）に示すように、糸切り連結棒１３が前方に移動して、ネジ２１を介して可動メス連結部材２０が押されることから、連結ネジ２２を中心に可動メス連結部材２０及び糸切りレバー２３が回転する。

この糸切りレバー２３の動作により、その先端に接続された可動メスリンク２４が後方に押され、可動メス部材１５は止めネジ２５を中心に時計方向に回転する。この回転動作により、糸払い部１５ｂによって、（図示していない）上糸および下糸がさばかれ、切断すべき上糸と下糸のみが糸捕捉部１５ｃと固定刃１４ａとの間に位置するようになる。

一方、糸切りリンク１１が支持ピン１２を中心に時計方向に回動し、その下端部が後方に戻ると、糸切り機構１０を構成する各部材が逆の動作をする。つまり、可動メス部材１５は、図５（ｂ）の状態から元に戻るように回転動作し、そのとき糸捕捉部１５ｃによって上糸および下糸を捕捉しながら回動することで、固定刃１４ａに上糸および下糸が近づいていき、図５（ｃ）に示すように、可動刃１５ｄと固定刃１４ａが合致し、糸が切断される。可動メス部材１５はそのまま逆転を続け、図５（ａ）の状態に戻る。

次いで、押え上げ機構３０の構成について説明する。押え上げ機構３０は、押え上げリンク３１、押え駆動リンク３２、押え駆動腕３５、押え駆動脚３６等から構成される。

押え上げ連結部材としての押え上げリンク３１は、略くの字型に形成され、屈曲部３１ｂにおいて、ミシン立胴部３の後方側壁３ａに設けられたフレーム３ｃに、支点ピン４２によって回転自在に取り付けられている（図２参照）。押え上げリンク３１の下端部３１ｃにはコロ４３（図７参照）が固定され、このコロ４３は後述するカム部材６０の押えカム部６２のカム面６２ａ（図６（ａ）、（ｃ）参照）に当接している。

なお、図３には示されていないが、押え上げリンク３１には、裏面側に突出させた小ピンが設けられている。この小ピンには巻きバネ４４が掛けられており、押え上げリンク３１は、この巻きバネ４４によりコロ４３が押えカム部６２のカム面６２ａに当接するよう常に付勢されている。押え上げリンク３１の上端部３１ａには、押え駆動リンク３２の一端部３２ａが回動自在に連結されている。

押え上げ連結部材としての押え駆動リンク３２は、長尺な平棒状の部材であり、その他端部３２ｂは、連動アーム３３の下端部に回動自在に接続されている。押え駆動リンク３２の一端部３２ａの近くの側面には、水平方向に曲げられた遮光板４１ａを有する遮光部材４１が固定されている。一方、その遮光部材４１の近傍には、発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタ４０が、ミシンアーム４内部のフレームに固定されている。このフォトインタラプタ４０は、押え上げ機構３０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ４０の発光素子と受光素子の間に遮光板４１ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を図示しない制御回路に出力するようになっている。

連動アーム３３は、その上端部において、ミシンアーム４に回転自在に支持された軸部材３４に対して、抱き締め固定されており、さらに軸部材３４に対して、連動アーム３３の裏側において、横長に形成された押え駆動腕３５が抱き締め固定され軸部材３４を支点として揺動するようになっている。従って、連動アーム３３が軸部材３４を支点として揺動すると、押え駆動腕３５も、連動アーム３３の揺動に連動して軸部材３４を支点として揺動するようになっている。この押え駆動腕３５の前端部３５ａには、上下に長い押え駆動脚３６が回動自在に連結されている。

押え駆動脚３６は、水平方向の断面が略コ字状に形成され、その下縁部３６ａは下降した際に、布押え７を駆動する布押え駆動機構８の当接ピン８ａに当接するようになっている。押え駆動脚３６の途中には、横長の支持棒３７の一端部が回動自在に支持されている。支持棒３７の他端部は、ミシンアーム４内部のフレームにピン３８を介して回動自在に取り付けられ、押え駆動脚３６の下降時の方向は支持棒３７によって規制されるようになっている。

なお、押え駆動脚３６と、その下方に位置する布押え駆動機構８の当接ピン８ａとの間には、所定寸法の間隙が設けられている。このため、押え駆動脚３６は、下降し始めてからこの間隙分だけ遅れて布押え駆動機構８の当接ピン８ａに当接するようになっている。

また、布押え駆動機構８は、当接ピン８ａに連結されて軸部材８ｂを中心に回動可能な布押え駆動リンク８ｃを有している。押え上げ機構３０の押え駆動脚３６が下降して当接ピン８ａが下方に移動すると、布押え駆動リンク８ｃが軸部材８ｂを中心に図３において反時計回りで回動する。布押え駆動リンク８ｃの当接ピン８ａと反対側の端部には布押え７が固定されており、このような布押え駆動リンク８ｃの回動動作によって、布押え７が上方に移動することとなる。

本実施の形態に係る閂止めミシンの押え上げ機構３０には、糸切り機構１０によって上糸が切断された後であって布押え７が上昇する前に、縫い針から布地に連なる上糸を払い、縫い針側の糸端を布地上に引き出す糸払い機構５０が連結されている。以下、図３および図４を用いて、糸払い機構５０の構成について説明する。

糸払い機構５０は、ワイパ連結リンク５１、ワイパＬ型リンク５２、ワイパ連結板５６、ワイパ５８等から構成される。糸払い機構５０のワイパ連結リンク５１の後端部５１ａは、押え上げ機構３０の連動アーム３３の途中に接続される。ワイパ連結リンク５１の前端部５１ｂには、横長に形成された横孔５１ｃが形成されている。前端部５１ｂの近くには、略Ｌ字状に形成され屈曲部分で取り付けネジ５５を介して回動可能にミシンアーム４内部のフレームに取り付けられているワイパＬ型リンク５２が設けられ、この上端に固定された係合ピン５２ａが、ワイパ連結リンク５１の横孔５１ｃに挿通している。

ワイパ連結リンク５１の裏面側には、ミシンアーム４内部のフレームに一端が掛けられたコイルバネ５３が取り付けられている。コイルバネ５３の他端は係合ピン５２ａに掛けられ、これにより、ワイパＬ型リンク５２は、常に図３における後方に付勢されている。

ただし、ワイパＬ型リンク５２の近傍には、ストッパピン５４がミシンアーム４内部のフレームに固定されて突出しており、ワイパＬ型リンク５２がコイルバネ５３の付勢力により後方に移動しても、ストッパピン５４に当接したところで停止するようになっている。

なお、コイルバネ５３の（図３に示した）後方への付勢力は、ワイパＬ型リンク５２をワイパ連結リンク５１ごと押え上げ機構３０に抗して後方に引くほど強いものではない。よって、押え上げ機構３０が作動し、ワイパ連結リンク５１が後方に移動したときにのみ、コイルバネ５３は、係合ピン５２ａを介して、ワイパＬ型リンク５２を後方に引いて移動させることができる。

ワイパＬ型リンク５２の前側端部には、上下方向に長く形成されているワイパ連結板５６が回動自在に接続されている。ワイパ連結板５６の下端には後方に延出する延出部５６ａが形成されている。一方、ワイパ連結板５６の近傍には、ミシンアーム４内のフレームに固定された支持板５７が固定されている。支持板５７には、平面視略Ｌ型に形成されたワイパ５８がその屈曲部分において取り付けネジ５９によって回動自在に接続されている（図４参照）。

ワイパ５８の一端部５８ａは、延出部５６ａに回動自在に連結されている。ワイパ５８の下端部には前方に突出するように形成された糸払い部５８ｂが設けられ、この糸払い部５８ｂによって上糸を払うようになっている（図４参照）。

次に、押え上げ機構３０および糸払い機構５０の動作について説明する。前記した構成を有する押え上げ機構３０および糸払い機構５０は、上糸及び下糸の切断後に、押え上げリンク３１が、図３における反時計方向（矢印Ｂ方向）に回動すると、押え駆動リンク３２が後方に引かれる。この動作によって、連動アーム３３が軸部材３４を中心に後方に揺動することで、押え駆動腕３５も軸部材３４を中心に時計方向に回動する。この押え駆動腕３５の回動に従って、押え駆動脚３６が支持棒３７に規制されながら下降する。

一方、連動アーム３３の後方への揺動により、ワイパ連結リンク５１が後方に移動するので、横孔５１ｃ内の係合ピン５２ａもコイルバネ５３の付勢力によって後方に移動し、これによって、ワイパＬ型リンク５２は取り付けネジ５５を中心に反時計方向に回転する。この回転によりワイパ連結板５６が上昇し、この上昇により、ワイパ５８の一端部５８ａが上昇し、ワイパ５８は、取り付けネジ５９を中心に図３における反時計方向に回動し、糸払い部５８ｂによって上糸を払う。

なお、ワイパＬ型リンク５２は、ストッパピン５４に当接したところで回転を停止し、ワイパ連結リンク５１がそれ以上後方に移動した分は、係合ピン５２ａが横孔５１ｃに沿って摺動し、ワイパＬ型リンク５２の動作に影響を及ぼさないようにしている。

前記したように押え駆動脚３６と布押え駆動機構８の当接ピン８ａとの間に間隙を設けていることから、押え駆動脚３６が下降し始めてから所定時間遅れ、上糸を払い終わった後に、下降した押え駆動脚３６が布押え駆動機構８の当接ピン８ａを押し下げ、布押え７を上方に移動させるようになっている。

なお、布押え７を下げるときは、押え上げリンク３１が図３における時計方向に回転することで、押え駆動脚３６が上昇すると、布押え７は自重により下降するようになっている。また、連動アーム３３が元に戻ることで、ワイパ連結リンク５１が前方に戻り、糸払い機構５０全体は図３の状態に戻る。

以上説明したとおり、糸切り機構１０では糸切りリンク１１が、押え上げ機構３０では押え上げリンク３１が、それぞれ起点となって動作を行う。糸切りリンク１１および押え上げリンク３１は、パルスモータ６の駆動力がカム部材６０を介して所定のタイミングで伝達されて、動作するように構成されている。以下、これらパルスモータ６およびカム部材６０について説明する。

本発明の駆動手段であるパルスモータ６は、ミシン立胴部３の後方側壁３ａに設けられたフレーム３ｄに固定されている（図２参照）。パルスモータ６の出力軸６ａはフレーム３ｄから突出し、この出力軸６ａに後述するカム部材６０の中央部が固定されている。カム部材６０は、パルスモータ６によって所定角度回転するようになっている。

パルスモータ６は、所定の制御回路によって駆動制御されるようになっている。糸切り機構１０および押え上げ機構３０の各動作は、この制御回路によって、パルスモータ６の回転方向と、動作中のパルス数と、をカウントしながらカム部材６０の動作を制御することで行うようになっている。

駆動カム手段であるカム部材６０は、図３及び図６（ａ）に示すように、図３の正面から見て外形上が一部直線部分を含む略円形の箱体である糸切りカム部６１と、その正面側に一体に設けられている押え上げカム部６２と、から構成される。

第１カムとしての糸切りカム部６１は、図６（ａ）に示すように、裏面側に、略ハート型のカム溝６１ａが形成されている。糸切りリンク１１の嵌合ピン１１ａは、このカム溝６１ａに嵌合し、その面に沿って摺動する。すなわち、このカム溝６１ａを形成する各面が本発明の所定の摺動部となる。

図６（ｂ）にカム溝６１ａの形状を示した。Ｐ１〜Ｐ７は、１周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム溝６１ａは、Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。一方、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間は、Ｐ１に向かって回転中心との距離が短くなるように対称形に形成されている。Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間を円弧部Ｘ１、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間を変曲部Ｘ２とする。

前記嵌合ピン１１ａは、図６（ｂ）に模式的に示すように、カム部材６０の回転に従って、カム溝６１ａ内を相対的に移動する。よって、例えばパルスモータ６が所定方向（正方向とする）に回転することで、嵌合ピン１１ａが円弧部Ｘ１であるＰ２からＰ３を経てＰ７までの間を移動しているときは、嵌合ピン１１ａと回転中心Ｃ１との距離は変わらず、糸切りリンク１１は回転しない。

一方、嵌合ピン１１ａがＰ７からＰ１に移動するときには徐々に回転中心Ｃ１に近づいていく。これにより糸切りリンク１１は、図１における反時計方向に回転し、前述のように可動メス部材１５が固定刃１４ａを超えて移動するようになる。

次いで、嵌合ピン１１ａがＰ１からＰ２を移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から遠ざかり、糸切りリンク１１は図１の時計方向に回転し、可動メス部材１５は上糸および下糸を捕捉しつつ固定刃１４ａとの間で上糸および下糸を切断する。パルスモータ６が逆方向に回転し嵌合ピン１１ａがＰ２からＰ１を経てＰ７に向かうときも同様である。

第２カムとしての押え上げカム部６２は、糸切りカム部６１の正面側に一体に固定され、図６（ｃ）に示すように、略だるま型に形成され、そのカム面６２ａに押え上げリンク３１のコロ４３が当接している。図６（ｃ）のＱ１〜Ｑ７は、１周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム面６２ａは、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。

一方、Ｑ３からＱ４、及びＱ６からＱ５までの間は、それぞれＱ４及びＱ５に向かって回転中心との距離が長くなるように対称形に形成されている。さらに、Ｑ４からＱ５までの間は、回転中心Ｃ１までの距離が等しい円弧を描くように形成されている。Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間を円弧部Ｙ１、Ｑ３からＱ４、Ｑ５を含めてＱ６までの間を楕円部Ｙ２と言う。

前記コロ４３は、図６（ｃ）に模式的に示すように、カム部材６０の回転に従って、摺動部であるカム面６２ａに沿って相対的に移動する。よって、例えばパルスモータ６が前記正方向に回転し、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間を移動しているときは、コロ４３と回転中心Ｃ１との距離は変わらず、押え上げリンク３１は回転しない。

一方、コロ４３がＱ３からＱ４までを移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から離れていく。これにより押え上げリンク３１は、図３における反時計方向に回転し、前述のように押え駆動リンク３２が後方に移動し、布押え７が上昇するようになる。逆方向にパルスモータ６が回転し、コロ４３がＱ４からＱ３まで戻ると徐々に回転中心Ｃ１に近づき、押え上げリンク３１は図３の時計方向に回転し、押え駆動リンク３２が前方に戻り、布押え７は下がるようになる。Ｑ６−Ｑ５間でも同様であり、Ｑ５に向かうときコロ４３を介して押え駆動リンク３１は図３の反時計方向に回転し、Ｑ６に向かうとき時計方向に回転する。

なお、押え上げカム部６２においてＱ４−Ｑ５間が円弧に形成されているのは、次の理由による。布押え７の場合、基本的に上昇と下降を連続して動作させることは少なく、例えば下降させた後、縫製し上昇させる、といった動作の流れになる。コロ４３がＱ４あるいはＱ５に到達することで布押え７を上昇させたところで、パルスモータ６が停止しても、それに対するカム部材６０の回転停止には機械的なずれが生じ、わずかにＱ４あるいはＱ５を過ぎてしまうことがある。Ｑ４−Ｑ５間を円弧に形成しておくことで、停止が遅くなって、Ｑ４あるいはＱ５をさらに超えて回転しても下降の動作が始まるといったことを防ぐことができる。

糸切りカム部６１および押え上げカム部６２は、前記したように、糸を切断し、次いで、押え上げの動作が行われるように考慮して、互いの角度関係と、嵌合ピン１１ａとコロ４３それぞれの当接位置と、が設定されている。具体的には、Ｐ１−Ｐ７間、Ｐ１−Ｐ２間、Ｑ１−Ｑ７間、Ｑ１−Ｑ２間の角度はいずれも同じで（角度ｍ１とする）であり、嵌合ピン１１ａがＰ７からＰ２に向かうとき、ちょうどコロ４３もＱ７からＱ２に向かうようになっている。すなわち、糸切り動作中は、押え上げ機構３０は動作しない。

また、コロ２３がＱ３からＱ４に向かう布押え上げの動作中、嵌合ピン１１ａがＰ３−Ｐ４間を移動し糸切り機構１０は作動しない。コロ４３がＱ５−Ｑ６間を移動して押え上げ機構３０を作動させている間も、嵌合ピン１１ａはＰ５−Ｐ６間を移動中で糸切り機構１０は動作しない。なお、コロ４３が、Ｑ４−Ｑ５間に位置するとき、嵌合ピン１１ａはＰ４−Ｐ５間に位置するようになっている。

なお、嵌合ピン１１ａがＰ２−Ｐ３間にあってコロ４３がＱ２−Ｑ３間にあるとき、および、嵌合ピン１１ａがＰ６−Ｐ７間にあってコロ４３がＱ６−Ｑ７間にあるときには、糸切り機構１０および押え上げ機構３０のいずれも動作することはない。

次に、カム部材６０を中心とした糸切り機構１０および押え上げ機構３０の動作について、図７および図８に基づいて説明する。図７および図８はカム部材６０を中心とした動作を説明するための説明図である。

まず、図６（ａ）に示した状態Iから糸切り動作を開始する。つまり、嵌合ピン１１ａは糸切りカム部６１のカム溝６１ａの円弧部Ｘ１に位置し、コロ４３は押え上げカム部６２のカム面６２ａの円弧部Ｙ１に当接している。

この状態Iから、カム部材６０は、パルスモータ６が正方向（図７および図８に示した矢印Ｆの方向）に回転することで、図３および図７における時計方向に回転する。嵌合ピン１１ａは円弧部Ｘ１を、コロ４３は円弧部Ｙ１をそのまま相対的に移動していくが、やがて、嵌合ピン１１ａが円弧部Ｘ１と変曲部Ｘ２との境の位置（図６（ｂ）のＰ７）に移動した状態IIとなる。

ここから、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２内を移動し始め、糸切り機構１０が動作を開始する。そして、嵌合ピン１１ａが変曲部Ｘ２の中央部（図６（ｂ）のＰ１）に到達した状態III（図７（ｃ）参照）になると、可動メス部材１５は、前記した図５（ｂ）の最も移動した状態になる。なお、状態IIおよび状態IIIのいずれにおいても、コロ４３は円弧部Ｙ１を移動中であり、押え上げ機構３０は動作しない。

次いで、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２内をＰ１からＰ２に進み、この過程において、可動メス部材１５は元に戻るよう動作し、その動作の途中で上糸および下糸を捕捉し、固定刃１４と合致して糸を切断する。そして、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２の終点位置（Ｐ２）に達し図８（ａ）に示した状態IVとなる。このとき、糸切り機構１０の動作は終了する。さらに、同方向にカム部材６０は回転し、嵌合ピン１１ａは図６（ｂ）のＰ２−Ｐ３間、コロ４３は図５（ｃ）のＱ２−Ｑ３間を移動し、このとき糸切り機構１０および押え上げ機構３０のいずれも作動しない。

そして、図８（ｂ）のように、コロ４３がカム面６２ａの楕円部Ｙ２（図６（ｃ）の位置Ｑ３）に達し（状態V）、ここから、押え上げリンク３１が図３および図８における反時計方向に回転し始める。そして、図８（ｃ）に示すように、コロ４３がＱ４−Ｑ５間に達して状態VIとなり、布押え７の上昇動作は終了し、ここでパルスモータ６を停止させる。なお、状態Vおよび状態VIのいずれにおいても、嵌合ピン１１ａは円弧部Ｘ１に沿って移動するので糸切り機構１０は動作しない。

なお、カム部材６０は、パルスモータ６の正逆両方向に回転動作に従って回転でき、また、糸切りカム部６１および押え上げカム部６２のいずれも対称形に形成されていることから、様々な動作パターンが可能である。

本実施の形態に係る閂止めミシンにおいては、糸切り機構１０と押え上げ機構３０とを駆動する駆動手段を単一のパルスモータ６で構成するとともに、パルスモータ６の回転駆動力を糸切り機構１０および押え上げ機構３０に対応した駆動力に変換するカム部材６０を備え、パルスモータ６と糸切り機構１０とがミシンベッド２内を挿通する糸切り連結部材（糸切りリンク１１および糸切り連結棒１３）によって連結され、パルスモータ６と押え上げ機構３０とがミシンアーム４内を挿通する押え上げ連結部材（押え上げリンク３１および押え駆動リンク３２）によって連結され、パルスモータ６の回転駆動力が糸切り連結部材および押え上げ連結部材を介して糸切り機構１０および押え上げ機構３０に伝達されてこれら両機構が駆動されるので、糸切り機構１０および押え上げ機構３０を、単一のパルスモータ６によって駆動することができる。

従って、従来のミシンのように複数の駆動手段を準備する必要がないので、ミシンの低コスト化を達成することができることに加え、駆動手段を組み付ける作業を格段に簡素化することができる。

また、本実施の形態に係る閂止めミシンにおいては、単一の駆動モータであるパルスモータ６が、ミシン立胴部３のミシンアーム４の延在方向と反対側の側壁３ａに配置され、パルスモータ６の駆動力を糸切り機構１０および押え上げ機構３０に伝達するそれぞれの連結部材がミシンベッド２内およびミシンアーム４内に挿通されて駆動力が両機構に伝達されるため、ミシンベッド２内およびミシンアーム４内には最小限のスペースを確保するだけでよく、ミシンの小型化および省スペース化を図ることができるとともに、ミシン頭部１の美観を向上させることができる。

また、本実施の形態に係る閂止めミシンにおいては、カム部材６０が、ミシンベッド２内を挿通する糸切り連結部材（糸切りリンク１１および糸切り連結棒１３）と、ミシンアーム４内を挿通する押え上げ連結部材（押え上げリンク３１および押え駆動リンク３２）と、の間に配置されているので、パルスモータ６の回転駆動力を、これらカム部材６０、糸切り連結部材および押え上げ連結部材を介して、糸切り機構１０および押え上げ機構３０にきわめて効率的に伝達することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、適宜変更可能であるのは勿論である。

本発明の実施の形態に係る閂止めミシンのミシン頭部の側面図である。図１に示した閂止めミシンをミシン立胴部の後方から見た場合の拡大斜視図である。図１に示した閂止めミシンに備えられる糸切り機構および押え上げ機構を説明するための説明図である。図３の前方から糸払い機構を見た場合の拡大斜視図である。図３に示した糸切り機構を構成する固定メス部材および可動メス部材の糸切り時の動作を示す平面図である。（ａ）は、図１に示した閂止めミシンに備えられるカム部材の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したカム部材の糸切りカム部を示す平面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示したカム部材の押え上げカム部を示す平面図である。図１に示した閂止めミシンの糸切り・押え上げの動作を説明するための説明図である。図１に示した閂止めミシンの糸切り・押え上げの動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１ミシン頭部
２ミシンベッド
３ミシン立胴部
３ａ後方側壁
４ミシンアーム
５主モータ
６パルスモータ
７布押え
３０押え上げ機構
３１押え上げリンク
３２押え駆動リンク
５０糸払い機構
６０カム部材
６１糸切りカム部
６２ａカム面
Ｘ１円弧部
Ｘ２変曲部
Ｙ１円弧部
Ｙ２楕円部

Claims

略水平なミシンベッド、前記ミシンベッド上に立設された筒状側壁からなるミシン立胴部、および、前記ミシン立胴部の上端に連接され前記ミシンベッドと対向するように前記ミシン立胴部から略水平な一方向に向かって延在するミシンアームからなるミシン頭部と、
糸を切断する糸切り機構と、
布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構と、
当該糸切り機構及び押え上げ機構を駆動する単一の駆動モータと、を備えるミシンにおいて、
前記駆動モータは、前記ミシンアームの延在方向と反対側の前記ミシン立胴部の外部側壁の近傍に配置され、
前記駆動モータの回転駆動力を前記糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１カムと、前記駆動モータの回転駆動力を前記押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２カムとを有する駆動カム手段を備え、
前記駆動モータと前記糸切り機構とは、一端が前記第１カムに連結し、他端が前記糸切り機構に連結されてミシンベッド内を挿通する糸切り連結部材によって連結され、前記駆動モータと前記押え上げ機構とは、一端が前記第２カムに連結し、他端が前記押え上げ機構に連結されてミシンアーム内を挿通する押え上げ連結部材によって連結され、
前記第２カムは、前記駆動モータにより回転及び停止を行うと共に、前記布押えを上昇させる区間と下降させる区間との間に、回転中心からの距離が等しい円弧の区間を備えることにより、前記第２カムのカム面に当接するように常に付勢される押さえ上げ連結部材が、前記回転中心からの距離が等しい円弧の区間に当接した状態で前記駆動モータが停止することで、布押えの下降動作を防ぐことを特徴とするミシン。