JP5183414B2 - ミシン及びミシン用フックシステム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブル部分に係るミシン及び請求項１０に係るミシン用フックシステムに関している。

特許文献１（特許文献２と同一）から公知の一般的種類のミシンにおいて、制御カーブは伝動軸に非回転に結合され、且つそれによって、フックの回転速度の、ほんの半分に相当する回転速度で直接駆動される。制御カーブは、センサーが圧接される前端カム面として作用する、軸カム円板上に形成される。不利益は、制御カーブの構造及び配置、及び制御カーブからボビンケースまでの、ケースリフターの動きの伝達が非常に長いことである。

EP 1 576 224 B1 US 6,923,130 B2

従って本発明の課題は、フックシステムのデザインに要求される構成上の作業量を減らすような、ミシン及びミシン用フックシステムを設計することである。

請求項１のプレアンブル部に係るミシンにおいて、この課題は、請求項１の特徴部分における特徴構成によって成し遂げられる。また、請求項１０のプレアンブル部分に係るフックシステムにおいて、この課題は、請求項１０の特徴部分における特徴構成によって成し遂げられる。本発明の要旨は、ケースリフターが動径方向に枢軸回転される場合に、制御カーブの軸形状がセンサーの軸方向の運動に適応するということである。制御カーブは、従って、フック駆動軸の軸と平行である表面線によって区切られるだけでなく、三次元構造も有する。このことは、センサーと制御カーブとの間の点−点接触だけでなく、フック駆動軸の軸方向に対して面−面接触をも確保する。フック駆動軸に対して垂直にリフター軸を配置することは、軸の取付が、一方ではセンサーの枢軸回転運動を他方ではリフターレバーの枢軸回転運動を最適化するように選択され得る、という利点をもたらす。

有利な実施形態は、従属請求項に述べられている。

本発明の更なる特徴構成、利点、及び詳細は、図面と連係された実施形態の確実な記載から明らかとなるであろう。

図１に示された二重ロックステッチミシンは従来、上アーム１、垂直スタンド２、及び下方ハウジング様ベースプレート３を備えて構成される。上アーム１内には上軸４が備えられ、針６を備えて構成された針棒５は、それによって上下運動のために駆動可能となる。また、糸レバー７は上軸４によって駆動される。更に、糸張力調整装置９が、糸供給部（図示せず）から糸レバー７を渡って針６まで通る針糸８の路内において糸レバー７の前に備えられる。

図１及び２によって図示されたように、記載の実施形態はいわゆるポストミシンである。これは、ベースプレート３上に乗せられているのが垂直な支持体、いわゆるポスト１０であることを意味し、それはフック軸承として作用し、且つその上端に接して配置されたフック軸承を有している。このフック軸承１１において、垂直なフック１２、つまり二重ロックステッチフック１２が、垂直軸１３の周りを回転するように取り付けられている。フック１２を駆動し且つ軸１３の周りを周って駆動可能なフック駆動軸１４が、ベースプレート３に取り付けられ且つ従来はベベルギアとして設計された角状ギア１５内に更に取り付けられる。フック駆動軸１４は、同期ベルト駆動装置１７を介してアーム軸４によって順に駆動される伝動軸１６を介して、角状減速ギヤ１５によって駆動される。同期ベルト駆動装置１７は１：１の伝動比を有している。角状ギア１５は１：２の伝動比を有している。これは、フック１２が、アーム軸４の又は伝動軸１６の一回転中に各々二回回転することを意味している。

針穴１９を備えた針板１８が、フック１２の上方においてポスト１０に取り付けられる。カップ形状をしたフック１２は、針６を直接越えて走るビーク２０を備えて構成され、それによって保持される針糸８を捕らえ得る。フック１２内に配置されるのはボビンケース２１であり、フック１２に関して軸１３の周りを自由に回転可能である。上向きにも開いているボビンケース２１は、軸１３に対して（を基準として）放射状に外側に向かって且つ針板１８に対して（を基準として）上向きに突き出る、止めリブ２２を備えて構成され、上記リブ２２は、幾つかの角度にだけ回転可能となるように針板１８の下側に接して形成される二つの止めカム２３、２４の間にとどめられる。これは以下に詳細に記述する。

特に図４〜７に図示されたように、第一側部エア溝２５が、第一止めカム２３と止めリブ２２との間に置かれ、上部エア溝２６が、止めリブ２２と針板１８との間に置かれ、第二不変側部エア溝２７が、止めリブ２２と第二カム２４との間に置かれる。止めリブ２２の中心位置において、エア溝２５、２６、２７は繋がった管（ダクト）を形成する。ボビンケース２１内には、ボビン糸２８を受けとり、且つ取り外し可能な留め金３０によってボビンケース２１内に保持される、ボビン２９が配置される。

ボビンケース２１は、その上端において、外側に向かって実質的に放射状に軸９へ（向かって）突き出し且つリフターレバー３２と協働する、リフターカム３１を備えて構成される。リフターレバー３２は、ケースリフター３３のアームを構成している。ケースリフター３３は、リフターレバー３２の支持体として作用し、且つ実質的に垂直な、つまり軸１３に平行な一つの二重アームレバーとして設計される。ケースリフター３３は、一つのボルトで形成され、且つ軸１３に垂直であって戻しばね３６によって荷重をかけられている軸３５の周りにおいてポスト１０内に取り付けられたリフター軸３４を備えて構成される。ケースリフター３３のリフター軸３４は、フック軸承ケースとして作用するポスト１１内に順に形成された軸承３４ａ内に取り付けられる。

リフター軸３４の下方において、レバーで形成されたセンサー３７がケースリフター３３に付けられる。フック駆動軸１４に取り付けられているのは、外周縁上に制御カーブ３９を備えて構成される環状制御円板３８であり、その際センサー３７は、戻しばね３６の戻り力によって上記制御カーブ３９に当たった（抗した）状態にある。制御カーブ３９は、閉じた様式で制御円板３８の全外周縁に渡って延び、且つ軸１３から様々な半径距離を有しており、その結果リフターレバー３２は、フック駆動軸１４の及びよってフック１２の回転中に往復枢軸回転運動を実施する。制御円板３８は、締め付けネジ３８ｂ（存在を示されているだけである）によってフック駆動軸１４に固定された、固定リング３８ａを備えて構成される。

フック駆動軸１４、制御カーブ３９を含んでいる制御円板３８、ボビンケース２１、及びケースリフター３３を備えて構成されるフック１２が、フックシステムを形成する。

操作の基本モードは、ケースリフター３３に対して一般的に公知のものと同一である。リフターレバー３２がリフターカム３１と接触しない場合には、ボビンケース２１の止めリブ２２は、ボビンケース２１がフック１２によって回転方向４０に引きずられるという事実によって、第一止めカム２３に当たった（抗した）状態にある。この場合、第二側部エア溝２７が拡張されるが、一方で第一側部エア溝２５は閉鎖される。制御カーブ３９の対応する形状によって、リフターカム３１とリフターレバー３２との間に１〜１．５μｍ幅の溝４１が形成される程度に、リフターレバー３２が備えられる。フック１２とボビンケース２１との会合位置において、針糸８によって形成された糸輪がビーク２０によって捕らえられる。ボビン糸２８は、留め金３０によって針穴１９までガイドされる。フック１２が回転するにつれ、制御カーブ３９も回転方向４０へ回転し、その際制御カーブ３９の速さはフック１２の速さに相当する。

フック１２が回転するにつれ、針糸８の糸輪は、ありふれた公知の様式で実質的に動かないように固定されたボビンケース２１の周りを回ってガイドされる。フック１２によって糸輪が最大限に拡張される直前に、言い換えると、固定されたボビンケース２１の周りを回ってガイドされる直前に、回転方向４０とは逆の、共同するケースリフター３３の枢軸回転運動によって、つまり制御カーブ３９の対応する形状によってリフターレバー３２の枢軸回転運動が始動される。止めリブ２２が第一止めカム２３から持ち上げられる、その際、止めリブ２２は二つの止めカム２３及び２４間の概ね中心に移動され、それによって第一側部エア溝２５、上部エア溝２６、及び第二側部エア溝２７が連続して開放される。針糸輪は、妨げられることなくエア溝２５、２６、２７によって形成された管を通って滑ることが可能となる。

フック１２が回転し続けると、リフターレバー３２は、制御カーブ３９の継続する回転によって後方へ枢軸回転される。リフターレバー３２とリフターカム３１との間の溝４１は再開放され、それによって糸輪は、妨げられることなくこの溝４１を通って滑り、且つボビンケース２１から脱落することが可能であり、こうしてボビン糸２８を結びつけて二重ロックステッチを形成する。

縫い目はフック１２の毎第二回転においてのみ形成されるが、ケースリフター３３は、フック１２の各回転中、完全な作業工程を実施することを特に言及するべきである。

上記は、以下に記載された実施形態においてより詳細に説明される。

図３及び５に示されているように、制御カーブ３９は、最大（位置）４２及びそれに対して概ね反対側に配置された最小（位置）４３を有している、言い換えると、軸１３に対して各々最大又は最小距離を有している。センサー３７が最大４２を横切って動く場合には、リフターレバー３２は従って撓まない。図８によると、リフターレバー３２の撓みはゼロとなる。これは、図４及び５に係るリフターレバー３２の第一位置４４に相当する。従ってボビンケース２１は、回転方向４０とは逆の、最大可能な範囲まで枢軸回転される。言い換えると、第二エア溝２７は、その最小幅を有している。従って第一エア溝２５は約１．５ｍｍのその最大幅を有しており、１．２≦ａ≦１．８ｍｍが適応される。しかし、センサー３７が制御カーブ３９の最小４３を横切って動かされ、それが戻しばね３６によって制御カーブに圧接される場合には、リフターレバー３２は回転方向４０に、溝４１を形成するようにそれがリフターカム３１から持ち上げられる第三位置４５に至るまでの最大可能な範囲まで、枢軸回転される。ボビンケース２１の止めリブ２２が、図７に示すような針板１８の第一止めカム２３に当たった（抗した）状態にある。センサー３７とリフターレバー３２とが軸３５の周りを相対する方向に動くにつれて、図８に係るカーブは、センサー３７が制御カーブ３９の最小４３と接触するようになる時にその最小（値）に到達する。

回転方向４０に対して最大４２の後且つ最小４３の前において、推移帯４６が制御カーブ３９の最大４２と最小４３との間に形成され、そこにおいて制御カーブ３９は、フック軸１４の軸１３と同軸の概ね円形を有している、したがって軸１３に対して概ね一定の距離を有している。センサー３７が制御カーブ３９の推移帯４６を横切って動く場合には、これはセンサー３７の、従ってリフターレバー３４の、実質的にいかなる枢軸回転をも生じない。この推移帯４６の図８に係る発展は、図８中に目印をつけられた第二位置４７に相当する。この推移帯４６は、止めリブ２２が第一止めカム２３からの距離ｂをまだ有している時に概ね始まり、距離ｂは０．０５ｍｍ≦ｂ≦０．１５ｍｍが適応され、好ましくはｂ≒０．１ｍｍである。この推移帯４６を横切って移動する場合、センサー３７は、第一止めカム２３の止めリブ２２に当たって停止するまで著しく減速したスピードで更に枢軸回転される。この穏やかな接触は、止めリブ２２が第一止めカム２３に対して強く当たるのを防いでおり、従ってその結果として生じる騒音も防ぐ。結局、センサー３７従ってリフターレバー３２が、ボビンケース２１が回転を止めたにもかかわらず更にまだ枢軸回転される。リフターレバー３２とリフターカム３１との間の溝４１はこうして、それが１．０ｍｍ≦ｃ≦１．５ｍｍを適応する幅ｃを有するまで、あけられる。

既に記載したように、センサー３７は、その動きが非常に小さくではあるが、フック１２の軸１３に対して放射状に動くだけでなく、軸１３と平行にも動く。外周位置のみにおけるセンサー３７と制御カーブ３９との間の面−面接触を回避するために、制御カーブは、図２、３及び５に示される三次元形状を有する。言い換えると、それは軸１３と平行な表面線だけで形成されるのでない。

センサー３７は、高い耐磨耗性及び高い耐熱性プラスチック材料で作られ、制御カーブ３９と面−面接触しているセンサーヘッド４８を備えて構成され、図２中に示されたように、そのセンサー表面４９は、軸１３の方向へ延びる制御カーブ３９の大部分と接触している。センサーヘッド４８が制御カーブ３９の最大４２に到達する場合、センサーヘッド４８を備えたセンサー３７は、軸１３から放射状に離れて動く、言い換えるとセンサー表面４９は、軸１３に対して角度位置を変化する。したがって、制御カーブ３９はこの領域でフック１２から離れて拡張しなければならない。よって制御カーブ３９の下部縁５０は、図３に示されるように、軸１３から、その上部縁５１よりも大きな半径方向（放射状）の距離を有している。他方で最小４３の付近では、センサーヘッド４８及びセンサー表面４９を備えたセンサー３７は、軸１３から、より小さな距離を有している。その結果、センサー表面４９は軸１３と他の角度を形成する。図２に示されるように、制御カーブ３９の下部縁５０は、この領域において軸から、上部縁５１よりも小さな半径方向の距離を有している。また図３に示されるように、軸方向にフック１２から離れて放射状に拡張している部分制御カーブ３９ａは、フック１２から離れて放射状にしだいに細くなっている部分制御カーブ３９ｂと連続して合流する。これは推移帯４６にも当てはまる。

上記と同一である図９〜１４に係る実施形態の構成要素には、同一の参照番号がつけられている。同一の機能を有するが僅かに異なるデザインを有している構成要素には、すぐ後にアポストロフィーをつけた同一の参照番号がつけられ、且つ再度記述されない。

図９〜１４に示すフックシステムは、基本的に図１に示された二重ロックステッチミシンを意図している。違いは、全フックシステムが、ミシンに対する（技術）常識にもあるように、ベースプレート３内に統合されているということだけである。よってこのフックシステムは、いわゆるフラットベッドミシンと呼ばれるものを意図している。

当該フックシステムは、その下部分にベベルギアとして設計された角状減速ギア１５が配置された、フック軸承ケース５２を備えて構成される。針板１８'は、フック１２の上方に取り付けられる。

この実施形態において、制御カーブ５４を備えた制御円板５３が、フック駆動軸１４に面している別種の変化していないフック１２の下側５５に接して取り付けられる。制御円板５３は平坦な円板である。またセンサーレバーとして設計されたケースリフター３３'のセンサー５６が、制御円板５３の外周上にまた形成された制御カーブ５４に、戻しばね３６'の力によって当たった状態にある。

図１１及び１２中に示されたように制御円板５３は、フック１２と一体化して形成されることが可能である、言い換えると制御円板５３及びフック１２は、図１１によって示したようにワンピースで作られることが可能である。しかしながら制御円板５３は、図１２によって示したようにフック１２に取付可能となるように設計されることも可能である。この場合、制御円板５３は、回転しないようにフック１２に結合され、且つ駆動ピン５７によってフック１２に対して（を基準として）ある角度位置に配置される。制御円板５３とフック１２との間の相対角位置をもたらすために、互いから小さな間隔をあけて形成され、その中に制御円板５３の、その結果としてフック１２に対する（を基準とした）制御カーブ５４の、角度位置を成し遂げるように駆動ピン５７が差し込まれる、幾つかの穿孔５８（さし示されたのみ）がフック１２の下側５５及び／又は制御ディスク５３に備えられても良い。軸１３の方向における制御円板５３の厚み、その結果として制御カーブ５４の厚みｄは非常に小さく、２．０ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍである。軸１３方向においてセンサーレバーとして設計された、センサー５６の拡張部分ｅは、厚みｄよりも僅かに小さい必要がある。以下の値、つまり１．５ｍｍ≦ｅ≦４．０ｍｍが適応されるだろう。

この実施形態において、フック１２は同様にフックシステムを形成し、したがってフック駆動軸１４'、制御カーブ５４を備える制御円板５３、ボビンケース２１、及びケースリフター３３'を備えて構成される。

この実施形態のセンサー３７も、最大４２'及び続く最小４３'、及びそれらの間の推移帯４６'を横切って動く時に、軸１３に平行な小さい移動を実行する。この非常に薄く且つ平坦な制御円板５３の制御カーブ５４は、図１１〜１４に示されたように、従って同様の三次元（構造体）である。制御カーブ５４の最大４２'の付近において、制御カーブ５４の半径方向距離は、フック１２の下側５５に面しているその上部縁５９から、フック１２の下側５５から隔たった下部縁６０に向かって増加する。その逆が、最小４３'の付近において適応される。

記載された両実施形態において、軸１３から、上部縁５１又は５９から各々下部縁５０又は６０まで横切る（それらの）厚みを各々渡って制御カーブ３９又は５４に各々向かう半径ｒ又はｒ'の変化が、図中に各々誇張して示されていることに注意されたい。ケースリフター３３又は３３'の各々相対的に小さな枢軸回転運動により、半径ｒ又はｒ'の上記変化は各々同様に小さい。

二重ロックステッチミシンの縦側面図である。 図１の部分IIに係る、ミシンのフック軸承を備えて構成されるフックの、図１に対する拡大図である。 制御カーブの、大きく拡大された平面図である。 ボビンケースの第一位置において、図１中の矢印IVに係るケースリフターを備えて構成されるフックの平面図である。 図４に係る第一位置において、ボビンケースと針板とを備えて構成されるフックの斜視図である。 ボビンケースの第二位置におけるフックの、図４と同様の平面図である。 ボビンケースの第三位置におけるフックの、図４及び６と同様の平面図である。 座標系における、ケースリフターのリフターレバーの、運動の推移である。 図２と比較して変更された実施形態のフックシステムの、部分的に壊して開いた図である。 図９に係るフックシステムの平面図である。 図９及び１０に係るフックシステムの制御円板の平面図である。 図１１に係る制御円板を通る縦断面図である。 下方からみた図９及び１０に係るフックの図であり、フックは図１１及び１２に係るフックに接して形成された制御カーブを備えて構成される。 フックに接して形成された制御カーブを備えた、図１３に係る図である。

Claims (18)

1. アーム（１）、
   ベースプレート（３）、
   針糸（８）をガイドするためにアーム（１）内に支持された針（６）、
   フック（１２）、
   自由に回転可能となるようにフック（１２）内に取り付けられたボビンケース（２１）、
   ケースリフター（３３、３３'）、及び、
   制御カーブ（３９、５４）、を備えて構成されるミシンにして、
   上記針（６）は上下運動するように駆動可能であり、
   上記フック（１２）は、ベースプレート（３）に取り付けられ、フック駆動軸（１４、１４'）によって軸（１３）の周りを回転方向（４０）に回転するように駆動可能であり、且つフック駆動軸（１４、１４'）に面する下側（５５）を備えて構成され、
   上記ボビンケース（２１）はリフターカム（３１）及び止めリブ（２２）を備えて構成され、上記止めリブ（２２）は、回転方向（４０）へのボビンケース（２１）の回転を防ぐようにベースプレート（３）に対して固定された、カム（２３）と協働し、
   上記ケースリフター（３３、３３'）は、リフターカム（３１）に抗して設置可能なリフターレバー（３２、３２'）、及びバネ（３６、３６'）によって荷重をかけられているセンサー（３７、５６）を備えて構成され、
   上記制御カーブ（３９、５４）に抗してセンサー（３７、５６）が設置可能であり、上記制御カーブ（３９、５４）は回転するように駆動可能である、ミシンにおいて、
   制御カーブ（３９、５４）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）の周りを回転するように駆動可能であること、
   制御カーブ（３９、５４）は、制御円板（３８、５３）の外周上に形成されること、
   ケースリフター（３３、３３'）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）に垂直な軸（３５、３５'）の周りを枢軸回転運動するように取り付けられること、及び、
   制御カーブ（３９、５４）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）方向へのセンサー（３７、５６）の撓みに適応するように、軸（１３）からの様々な半径距離ｒ、ｒ'を有していること、を特徴とするミシン。
2. 制御カーブ（３９、５４）が非回転様式でフック（１２）に結合されることを特徴とする、請求項１に記載のミシン。
3. 制御カーブ（３９）がフック駆動軸（１４）に取り付けられることを特徴とする、請求項２に記載のミシン。
4. 制御カーブ（５４）が、フック（１２）の下側（５５）に、フック（１２）に対して非回転様式で取り付けられ、且つフック駆動軸（１４）の軸（１３）方向に厚みｄを有していることを特徴とする、請求項２に記載のミシン。
5. 制御カーブ（５４）がフック（１２）と一体成型されることを特徴とする、請求項４に記載のミシン。
6. 制御カーブ（５４）を設けた制御円板（５３）が、フック（１２）から分離しており且つ非回転様式でフック（１２）の下側（５５）に結合された、構成要素であることを特徴とする、請求項４に記載のミシン。
7. 制御カーブ（５４）の厚みｄに対し、３．０ｍｍ≦ｄ≦５．０ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項４に記載のミシン。
8. センサー（５６）はフック駆動軸（１４'）の軸（１３）方向に拡張部分ｅを有し、拡張部分ｅに対し、１．５ｍｍ≦ｅ≦４．０ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項４に記載のミシン。
9. ｄとｅとの差に対し、１．０ｍｍ≦ｄ−ｅ≦１．５ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項７及び８に記載のミシン。
10. フック（１２）、
    自由に回転可能となるようにフック（１２）内に取り付けられたボビンケース（２１）、
    ケースリフター（３３、３３'）、及び、
    制御カーブ（３９、５４）、を備えて構成されるミシン用フックシステムにして、
    上記フック（１２）は、フック駆動軸（１４）によって軸（１３）の周りを回転方向（４０）に回転するように駆動可能であり、且つフック駆動軸（１４）に面している下側（５５）を備えて構成され、
    上記ボビンケース（２１）はリフターカム（３１）及び止めリブ（２２）を備えて構成され、
    上記ケースリフター（３３、３３'）は、リフターカム（３１）に抗して設置可能なリフターレバー（３２、３２'）、及びバネ（３６、３６'）によって荷重をかけられているセンサー（３７、５６）を備えて構成され、
    上記制御カーブ（３９、５４）に抗してセンサー（３７、５６）が設置可能であり、上記制御カーブ（３９、５４）は回転するように駆動可能である、ミシン用フックシステムにおいて、
    制御カーブ（３９、５４）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）の周りを回転するように駆動可能であること、
    制御カーブ（３９、５４）は、制御円板（３８、５３）の外周上に形成されること、
    ケースリフター（３３、３３'）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）に垂直な軸（３５、３５'）の周りを枢軸回転運動するように取り付けられること、及び、
    制御カーブ（３９、５４）は、フック駆動軸（１４、１４'）の軸（１３）方向へのセンサー（３７、５６）の撓みに適応するように、軸（１３）からの様々な半径距離ｒ、ｒ'を有していること、を特徴とするフックシステム。
11. 制御カーブ（３９、５４）が非回転様式でフック（１２）に結合されることを特徴とする、請求項１０に記載のフックシステム。
12. 制御カーブ（３９、５４）がフック駆動軸（１４）に取り付けられることを特徴とする、請求項１１に記載のフックシステム。
13. 制御カーブ（５４）が、フック（１２）の下側（５５）に、フック（１２）に対して非回転様式で取り付けられ、且つフック駆動軸（１４）の軸（１３）方向に厚みｄを有していることを特徴とする、請求項１１に記載のフックシステム。
14. 制御カーブ（５４）を設けた制御円板（５３）が、フック（１２）と一体成型されることを特徴とする、請求項１３に記載のフックシステム。
15. 制御円板（５３）が、フック（１２）から分離しており且つ非回転様式でフック（１２）の下側（５５）に結合された構成要素であることを特徴とする、請求項１３に記載のフックシステム。
16. 制御カーブ（５４）の厚みｄに対し、３．０ｍｍ≦ｄ≦５．０ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項１３に記載のフックシステム。
17. センサー（５６）はフック駆動軸（１４'）の軸（１３）方向に拡張部分ｅを有し、拡張部分ｅに対し、１．５ｍｍ≦ｅ≦４．０ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項１３に記載のフックシステム。
18. ｄとｅとの差に対し、１．０ｍｍ≦ｄ−ｅ≦１．５ｍｍが当てはまることを特徴とする、請求項１６及び１７に記載のフックシステム。

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