JP5219630B2 - ミシンの糸調子装置 - Google Patents

Description

本発明は、糸を切断する糸切り装置を有するミシンに設けられ、糸に張力を付与すると共に糸の切断時に糸への張力の付与を解除するミシンの糸調子装置に関する。

被縫製物に美しい縫い目を形成するために、糸に適切な張力を付与する糸調子装置を備えるミシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図８及び図９に示すように、糸調子装置１００は、ミシンアームの前面から後面にわたって設けられている。
糸調子装置１００は、一対の糸調子皿１０１，１０２と、第２糸調子皿１０２を第１糸調子皿１０１に押し付ける糸調子ばね１０３と、糸調子ばね１０３と第２糸調子皿１０２との間に設けられた皿押さえ１０４と、操作により糸調子ばね１０３の圧縮及び解放を行う調節ダイヤル１０５等を備えている。
第１糸調子皿１０１及び第２糸調子皿１０２、糸調子ばね１０３、皿押さえ１０４、調節ダイヤル１０５は、糸調子軸１０６に挿通されている。調節ダイヤル１０５を第２糸調子皿１０２の方向に移動させることにより、糸調子ばね１０３は縮み、その付勢力が第２糸調子皿１０２を押圧する。押圧された第２糸調子皿１０２は、第１糸調子皿１０１を押圧するので、第１糸調子皿１０１と第２糸調子皿１０２との間に挟まれた糸に張力を付与することができる。

糸調子軸１０６は、ミシンアームに固定された糸調子軸台１０７に挿通され、止めねじ１０８により糸調子軸台１０７に固定されている。糸調子軸１０６には、糸取りばね１０９が糸調子軸１０６と同軸上に設けられている。糸取りばね１０９の一端部は糸調子軸１０６に固定されており、糸調子軸１０６を回転させた状態で糸調子軸台１０７に固定することができる。つまり、糸調子軸１０６の回転量によって糸取りばね１０９にかかる付勢力が変化するため、糸取りばね１０９により糸に付与する張力を調節することができる。
一方、糸切りを行う際には、第１糸調子皿１０１、第２糸調子皿１０２による糸への張力を解放する必要がある。そこで、糸調子軸１０６の内部には、その軸線方向に沿って糸緩めピン１１０が挿通されている。図９に示すように、糸緩めピン１１０で皿押さえ１０４を糸調子ばね１０３の付勢力に抗して押すことにより、第１糸調子皿１０１と第２糸調子皿１０２との間に隙間をつくり、糸の張力を解放することができる。
糸緩めピン１１０はミシンアームに設けられた皿浮かし機構により動くように構成されている。
特開平６−１３４１６２号公報

ところで、被縫製物が厚い場合のように、糸に付与する張力を大きくする場合においては、調節ダイヤル１０５を操作して、糸調子ばね１０３を限界まで圧縮させることもある。
このような場合、上記の糸調子装置１００の構造においては、糸調子ばね１０３が完全に圧縮された状態では、糸緩めピン１１０で皿押さえ１０４を押したとしても、それ以上糸調子ばねを圧縮できない。そのため、皿押さえ１０４を移動させることができず、第２糸調子皿１０２を第１糸調子皿１０１から離すことができない。その結果、糸の張力を解放することができず、糸切り時に糸が切断できずに糸切り装置がロックしてしまうという問題があった。また、糸切りができたとしても糸に張力がかかった状態で切断されるため、糸の残り長さが短く、縫製時に縫い針から糸が抜けてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、糸切りを行う際に、糸に付与した張力の大きさにかかわらず、糸の張力を確実に解放することができるミシンの糸調子装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、一方が他方に対して接離可能とされ、糸を挟持可能な一対の糸調子皿である第１糸調子皿（２１）及び第２糸調子皿（２２）と、
前記第２糸調子皿を付勢する糸調子ばね（２４）と、
前記第１糸調子皿と前記第２糸調子皿と前記糸調子ばねが挿通され、前記第２糸調子皿を該軸方向に沿って移動自在に支持する糸調子軸（１３）と、
前記糸調子軸の一端側に装着され、前記第２糸調子皿に対する前記糸調子ばねの付勢力を調節する調節ダイヤル（２５）と、を備えたミシンの糸調子装置（１）において、
前記糸調子軸をその軸線方向に沿って移動自在に支持する糸調子軸台（１２）と、
前記糸調子軸を軸線方向に沿った第１方向（Ａ方向）に付勢して前記第１糸調子皿を前記糸調子軸台に当接可能な支持ばね（１６）と、
前記糸調子軸に当接可能で、前記糸調子軸を前記支持ばねの付勢力に抗して、前記第１方向と逆方向の第２方向（Ｂ方向）に移動させる皿浮かし機構（１０、１１）と、を有し、
前記皿浮かし機構の駆動により、前記調節ダイヤルと前記糸調子ばねを共に前記第２方向へ移動させ、前記第２糸調子皿への前記糸調子ばねの付勢力が解放されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの糸調子装置において、
前記第２糸調子皿が挿通される前記糸調子軸の挿通部（１５）には、その軸線方向に沿って切り欠かれた切欠部（１５ａ）が形成され、
前記第２糸調子皿には、前記挿通部を挿通させる貫通孔（２２ａ）と、前記糸調子軸の前記第２方向への移動により前記切欠部の底部（１５ｂ）が当接する当接部（２２ｂ）とが形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンの糸調子装置において、
前記糸調子軸には、その表面から外側に突出する突出部（１９）が形成され、
前記糸調子軸台には、前記突出部を前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に案内するガイド溝（１２ａ）が形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のミシンの糸調子装置において、
前記支持ばねは前記糸調子軸の他端側に装着されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１糸調子皿は、支持ばねにより第１方向に付勢され、糸調子軸台に押し当てられている。ここで、皿浮かし機構を駆動させると、皿浮かし機構が糸調子軸に当接し、糸調子軸は支持ばねの付勢力に抗して第２方向に移動する。糸調子軸を第２方向に移動させると、調節ダイヤルと糸調子ばねは第２方向に移動し、第２糸調子皿への糸調子ばねの付勢力が解放される。
これにより、糸調子軸は、従来のように皿押さえではなく、第２糸調子皿を付勢している糸調子ばねそのものを調節ダイヤルと共に直接移動させるので、調節ダイヤルにより糸調子ばねをどの程度圧縮しているかに関係なく、第２糸調子皿への付勢力を解放することができる。
よって、糸切りを行う際に、糸に付与した張力の大きさにかかわらず、糸の張力を確実に解放することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第２糸調子皿に形成された貫通孔に挿通部を挿通させることにより、糸調子軸で第２糸調子皿を支持することができる。また、第２糸調子皿には、当接部が形成されているので、糸調子軸の第２方向への移動により切欠部の底部が当接し、第２糸調子皿は、糸調子軸と共に移動し、第１糸調子皿から離れる。
よって、糸調子軸及び第２糸調子皿を上記のような形状とすることで、糸調子軸により第２糸調子皿を容易に移動させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ガイド溝は、突出部を第１方向及び第２方向に移動可能に案内することから、調節部の操作時等における糸調子軸の回転を規制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、支持ばねを糸調子軸の他端側に装着することにより、糸調子軸の他の部位に設ける場合に比べて周囲の部品との干渉が少なくなる。
よって、糸調子装置の構造を簡易なものとすることができる。また、構造が簡易になることで、組立や分解時における作業性を軽減することもできる。

以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの糸調子装置の最良の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、各図中に示したＸＹＺ軸を基準にしてミシンの各部の方向を定めるものとする。すなわち、ミシンを水平面に設置した状態で、Ｚ軸方向は鉛直方向となる上下方向を示し、Ｙ軸方向はミシンベッドの長手方向と一致する左右方向を示し、Ｘ軸方向は水平且つＹ軸方向に直交する前後方向を示す。

＜ミシンの糸調子装置の構成＞
図１及び図２に示すように、ミシンの糸調子装置１は、ミシンアーム２の先端の顎部近傍に設けられている。糸調子装置１は、糸供給源（糸巻き）から供給される糸（上糸）Ｔに適度な張力を付与して縫い目を美しく形成するための装置である。
糸供給源から供給される糸Ｔは、糸調子装置１、天秤３、縫い針４の順に案内され、縫い針４の上下動に少し位相をずらした状態で上下動する天秤３の上下動に合わせて糸Ｔに付与する張力を調節する。
天秤３は、ミシンモータに連結された上軸（図示略）の回転に伴って移動し、ミシンアーム２にその上下動方向に沿って形成された溝２ａに沿って上下動することにより、布に通された糸Ｔを締め上げる。

図３及び図４に示すように、糸調子装置１は、ミシンアーム２の背面側に皿浮かし機構の一例としてのソレノイド１０と皿浮かし板１１を備えている。
ソレノイド１０には、その出力軸１０ａの駆動によりＸ方向に移動する皿浮かし板１１が設けられている。ミシンアーム２における皿浮かし板１１にＸ方向に対向する位置には、糸調子軸台１２が固定されている。糸調子軸台１２は、円筒状に形成されている。糸調子軸台１２は、その軸線方向がミシンアーム２の前後方向、すなわち、Ｘ方向に沿うように設けられている。糸調子軸台１２には、糸調子軸１３が挿通され、糸調子軸台１２は、糸調子軸１３を軸線方向に沿って移動自在に支持する。

糸調子軸１３は、糸調子軸台１２に挿通され、糸調子軸台１２から皿浮かし板１１側に突出する土台部１４と、この土台部１４に連続するように形成された後述する糸調子皿等が挿通される挿通部１５とを備えている。
土台部１４の一端部は、皿浮かし板１１に対向しており、この一端部には、糸調子軸１３を軸線方向（Ｘ方向）に沿った第１方向（図３におけるＡ方向）に付勢する支持ばね１６が設けられている。支持ばね１６は、糸調子軸１３と同軸上に設けられ、Ｅリング１７等により土台部１４の皿浮かし機構側の端部に設けられている。
すなわち、皿浮かし機構（ソレノイド１０、皿浮かし板１１）は、ソレノイド１０の駆動により糸調子軸１３に当接可能で、糸調子軸１３を支持ばね１６の付勢力に抗して第１方向と逆方向の第２方向（図３のＢ方向）に移動させるものである。

土台部１４には、その表面から外側に突出する突出部１９が形成されている。突出部１９は、円柱状に形成されたピン状の部材である。図５に示すように、突出部１９は、糸調子軸台１２に形成されたガイド溝１２ａに嵌め込まれており、Ｘ方向に沿った第１方向（図３のＡ方向）及び第１方向と逆方向の第２方向（図３のＢ方向）に移動可能に案内される。ガイド溝１２ａは、突出部１９が第１方向及び第２方向にのみ移動可能となるように形成され、糸調子軸台１２の円周方向には移動できないように形成されている。これにより、糸調子軸１３の軸回りの回転を防止することができる。

土台部１４には、糸に付与する張力を調節する糸取りばね２０が土台部１４と同軸上に設けられている。糸取りばね２０は、糸調子軸台１２内に収容されている。糸取りばね２０の一端部は糸調子軸１３に固定されており、糸取りばね２０の他端部は糸調子軸台１２から外側に延出し、糸が掛けられる糸掛け部２０ａとして機能している。糸掛け部２０ａは、一対の糸調子皿２１，２２の上方に位置するように配置されている。この一方の糸調子皿が第２糸調子皿２２であり、他方の糸調子皿が第１糸調子皿２１である。

土台部１４の他端部には、他方の糸調子皿としての第１糸調子皿２１が挿通されている。土台部１４の他端部には、挿通部１５が一体に形成されている。挿通部１５は、土台部１４よりも拡径されている。第１糸調子皿２１は、糸調子軸１３が支持ばね１６によりＡ方向に付勢されているため、挿通部１５によりＡ方向に押され、糸調子軸台１２に押し当てられた状態となっている。

挿通部１５には、その軸線方向に沿って切り欠かれた切欠部１５ａが形成されている。切欠部１５ａにより、挿通部１５は、二股に分岐するように形成されている。
挿通部１５には、第１糸調子皿２１側から順に第２糸調子皿２２、皿押さえ２３、糸調子ばね２４、調節ダイヤル２５が挿通されている。
第２糸調子皿２２は、挿通部１５の軸線方向に沿って移動自在に支持され、隣接する第１糸調子皿２１に対して接離可能とされている。第２糸調子皿２２が第１糸調子皿２１に当接することにより、その間で糸Ｔを挟持することができ、糸Ｔに張力を付与することができる。

第２糸調子皿２２には、図６に示すように、挿通部１５を挿通させる二つの貫通孔２２ａ，２２ａと、糸調子軸１３の第２方向（図３，４のＢ方向）への移動により切欠部１５ａの底部１５ｂが当接する当接部２２ｂと、が形成されている。
貫通孔２２ａ，２２ａは、半円状に形成され、当接部２２ｂを挟んで対向する位置に形成されている。そして、糸調子軸１３の挿通部１５に形成された切欠部１５ａが当接部２２ｂの通過を許容し、第２糸調子皿２２は、当接部２２ｂが切欠部１５ａの底部１５ｂから少し離れた位置で第１糸調子皿２１に当接するように設けられている。
ここで、図７に示すように、糸調子軸１３が移動前の初期位置にある場合、すなわち、一対の糸調子皿２１，２２が当接している場合において、ガイド溝１２ａにおける支持ばね１６側の端部と突出部１９との間隔Ｌ１は、切欠部１５ａの底部１５ｂと当接部２２ｂ間の距離Ｌ２よりも長くなるように形成されている。

皿押さえ２３は、第２糸調子皿２２の第１糸調子皿２１と反対側の面で当接するように設けられている。皿押さえ２３は、円形状に形成され、その中央部に挿通部１５を挿通する円形の孔が形成されている。皿押さえ２３は、糸調子ばね２４からの付勢力を第２糸調子皿２２に伝達すると共に、調節ダイヤル２５の操作時に第２糸調子皿２２の回転を防止する機能を有する。

糸調子ばね２４は、皿押さえ２３と調節ダイヤル２５との間に設けられている。糸調子ばね２４は、調節ダイヤル２５の操作により、Ａ方向に圧縮される。このとき、圧縮された糸調子ばね２４が自然長に戻ろうとする弾性力が皿押さえ２３を押圧する付勢力となる。従って、調節ダイヤル２５を皿押さえ２３側に近づけるほど、皿押さえ２３にかかる付勢力は強くなり、第２糸調子皿２２が第１糸調子皿２１を押さえつける力が大きくなる。よって、糸に付与する張力を増やすことができる。
ここで、支持ばね１６は、糸調子ばね２４よりもばね力（圧）が大きいものが用いられる。これは、調節ダイヤル２５の操作により糸調子ばね２４の付勢力で糸調子軸１３がＢ方向に移動するのを防止するためである。

調節ダイヤル２５は、糸調子軸１３の挿通部１５の端部に螺合されている。調節ダイヤル２５は、操作により挿通部１５の軸回りに回転し、締め込むことで皿押さえ２３側に移動する。調節ダイヤル２５の操作量により、糸に付与する張力を調節することができる。

＜糸調子装置の動作＞
次に、上記の構成を有する糸調子装置１の動作について説明する。
糸に張力を付与する場合には、調節ダイヤル２５を皿押さえ２３側にねじ込んでいくことにより、糸に付与する張力を大きくすることができる。すなわち、調節ダイヤル２５を皿押さえ２３に近づけるほど、糸調子ばね２４は圧縮されるため、自然長に戻ろうとする弾性力が付勢力となって皿押さえ２３を押圧する。皿押さえ２３にかかる糸調子ばね２４の付勢力は第２糸調子皿２２に作用し、第２糸調子皿２２は、第１糸調子皿２１を押圧する。このような原理により、第２糸調子皿２２と第１糸調子皿２１に挟まれた糸に張力を付与することができる。
縫製が終了して糸切り装置により糸切りを行う場合、糸に付与した張力を解放する必要がある。この場合、ソレノイド１０を駆動させ、糸調子軸１３を支持ばね１６の付勢力に抗してＢ方向に移動させる。糸調子軸１３の移動により、糸調子ばね２４と調節ダイヤル２５もＢ方向に移動する。また、糸調子軸１３の移動により、挿通部１５の底部１５ｂはやがて第２糸調子皿２２に形成された当接部２２ｂに当接する。そして、さらに糸調子軸１３が移動すると、第２糸調子皿２２は、Ｂ方向に押されて移動し、第２糸調子皿２２の移動により、第２糸調子皿２２よりもＢ方向側（調節ダイヤル２５側）の部品である皿押さえ２３も第２糸調子皿２２とともにＢ方向に移動する。
このような動作により、第２糸調子皿２２の糸調子ばね２４による付勢力が解放され、第２糸調子皿２２が第１糸調子皿２１から離間する。

＜作用効果＞
上記の糸調子装置１によれば、第１糸調子皿２１は、支持ばね１６により第１方向（Ａ方向）に付勢され、糸調子軸台１２に押し当てられている。ここで、ソレノイド１０を駆動させると、皿浮かし板１１が糸調子軸１３に当接し、糸調子軸１３は支持ばね１６の付勢力に抗して第２方向（Ｂ方向）に移動する。糸調子軸１３を第２方向（Ｂ方向）に移動させると、調節ダイヤル２５と糸調子ばね２４は第２方向（Ｂ方向）に移動し、第２糸調子皿２２への糸調子ばね２４の付勢力が解放される。
これにより、糸調子軸１３は、従来のように皿押さえ２３ではなく、第２糸調子皿２２を付勢している糸調子ばね２４そのものを調節ダイヤル２５と共に直接移動させるので、調節ダイヤル２５により糸調子ばね２４をどの程度圧縮しているかに関係なく、第２糸調子皿２２への付勢力を解放することができる。
よって、糸切りを行う際に、糸に付与した張力の大きさにかかわらず、糸の張力を確実に解放することができる。

また、第２糸調子皿２２に形成された貫通孔２２ａに糸調子軸１３の挿通部１５を挿通させることにより、糸調子軸１３で第２糸調子皿２２を支持することができる。また、第２糸調子皿２２には、当接部２２ｂが形成されているので、糸調子軸１３の第２方向（Ｂ方向）への移動により切欠部１５ａの底部１５ｂが当接し、第２糸調子皿２２は、糸調子軸１３と共に移動し、第１糸調子皿２１から離れる。
よって、糸調子軸１３及び第２糸調子皿２２を上記のような形状とすることで、糸調子軸１３により第２糸調子皿２２を容易に移動させることができる。

また、ガイド溝１２ａは、突出部１９を第１方向（Ａ方向）及び第２方向（Ｂ方向）に移動可能に案内することから、調節ダイヤル２５の操作時等における糸調子軸１３の回転を規制することができる。

また、支持ばね１６を糸調子軸１３の他端側に装着することにより、糸調子軸１３の他の部位に設ける場合に比べて周囲の部品との干渉が少なくなる。
よって、糸調子装置１の構造を簡易なものとすることができる。また、構造が簡易になることで、組立や分解時における作業性を軽減することもできる。

また、支持ばね１６は糸調子ばね２４よりもばね力（圧）が大きいことから、調節ダイヤル２５により糸調子ばね２４を圧縮したとしても、そのときの糸調子ばね２４の付勢力によって糸調子軸１３が移動することはない。
よって、糸の張力を解放するときだけ糸調子軸１３を移動させることができる。

なお、上記実施形態では、皿浮かし機構は駆動源としてのソレノイド１０と皿浮かし板１１で構成されている。この駆動源としてのソレノイド１０に代えて、空気圧シリンダを用いることも容易に考えられる。また、ミシン作業者により駆動する、操作レバーや足踏みペダルを駆動源として、皿浮かし板１１が糸調子軸１３に当接するような構成にすることも容易に考えられる。また、皿浮かし板１１を用いず、ソレノイド１０やアクチュエータ等が直接糸調子軸１３に当接することも容易に考えられる。

糸調子装置が設けられるミシンアームの斜視図。 ミシンアームの側断面図であり、糸調子装置の配置を説明する図。 糸調子装置の断面図。 図３の状態から糸調子軸を移動させたときの糸調子装置の断面図。 ガイド溝と突出部との関係を示す斜視図。 第２糸調子皿の平面図。 （ａ）は突出部からガイド溝の端部までの距離を示す図、（ｂ）は挿通部の底部から第２糸調子皿の当接部までの距離を示す図。 従来の糸調子装置の断面図。 図８の状態から糸調子軸を移動させたときの糸調子装置の断面図。

符号の説明

１ ミシンの糸調子装置
１０ ソレノイド（皿浮かし機構）
１１ 皿浮かし板（皿浮かし機構）
１２ 糸調子軸台
１２ａ ガイド溝
１３ 糸調子軸
１５ 挿通部
１５ａ 切欠部
１５ｂ 底部
１６ 支持ばね
１９ 突出部
２１ 第１糸調子皿
２２ 第２糸調子皿
２２ａ 貫通孔
２２ｂ 当接部
２４ 糸調子ばね
２５ 調節ダイヤル
Ａ 第１方向
Ｂ 第２方向

Claims (4)

1. 一方が他方に対して接離可能とされ、糸を挟持可能な一対の糸調子皿である第１糸調子皿及び第２糸調子皿と、
   前記第２糸調子皿を付勢する糸調子ばねと、
   前記第１糸調子皿と前記第２糸調子皿と前記糸調子ばねが挿通され、前記第２糸調子皿を該軸方向に沿って移動自在に支持する糸調子軸と、
   前記糸調子軸の一端側に装着され、前記第２糸調子皿に対する前記糸調子ばねの付勢力を調節する調節ダイヤルと、を備えたミシンの糸調子装置において、
   前記糸調子軸をその軸線方向に沿って移動自在に支持する糸調子軸台と、
   前記糸調子軸を軸線方向に沿った第１方向に付勢して前記第１糸調子皿を前記糸調子軸台に当接可能な支持ばねと、
   前記糸調子軸に当接可能で、前記糸調子軸を前記支持ばねの付勢力に抗して、前記第１方向と逆方向の第２方向に移動させる皿浮かし機構と、を有し、
   前記皿浮かし機構の駆動により、前記調節ダイヤルと前記糸調子ばねを共に前記第２方向へ移動させ、前記第２糸調子皿への前記糸調子ばねの付勢力が解放されることを特徴とするミシンの糸調子装置。
2. 前記第２糸調子皿が挿通される前記糸調子軸の挿通部には、その軸線方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成され、
   前記第２糸調子皿には、前記挿通部を挿通させる貫通孔と、前記糸調子軸の前記第２方向への移動により前記切欠部の底部が当接する当接部とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のミシンの糸調子装置。
3. 前記糸調子軸には、その表面から外側に突出する突出部が形成され、
   前記糸調子軸台には、前記突出部を前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に案内するガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの糸調子装置。
4. 前記支持ばねは前記糸調子軸の他端側に装着されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のミシンの糸調子装置。

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