JP5318320B2 - ミシンの自動糸切り装置 - Google Patents

Description

本発明は、水平釜を使用したミシンの自動糸切り装置に関する。

ミシンの自動糸切り装置において、垂直釜を用いたミシンでは、針板と釜との間でほぼ垂直な経路をとる糸を水平移動する可動メスが捕捉し切断することができた。一方、水平釜を使用したミシンの自動糸切り装置では、針板の針穴から水平釜に至る上糸・下糸が垂直ではなく斜めの経路をとる為、可動メスによる糸の捕捉が安定せず、糸切りミスを起こしていた。水平釜を用いたミシンの糸切り装置には、特許公報第２５８３３９４号（ジューキ株式会社）等があるが、この装置は糸捕捉時に糸押え部材により上糸・下糸共に糸捕捉部より下方に押し下げて、両糸を捕捉し切断している。
特許第２５８３３９４号

上記特許文献１では、水平釜を使用し上下糸を可動メスと固定メスとの協働で切断するものである。すなわち、特許文献１によれば、上糸と下糸は、切断時には、常時共に切断されてしまう。しかしながら、ミシンで刺しゅう縫いの作業を行なっている時など、その刺しゅうの絵模様に従って、上糸の色のみを変更する場合等では、上糸のみを交換し、下糸はそのまま使用する方が作業効率がはかどるものである。そのために、上糸と下糸の切断において、必要に応じて上糸のみが切断されるような切断機構の開発が望まれている。本発明の目的は、上記要望に応じるものであり、上糸と下糸との切断において、両糸を切断するのみならず、必要に応じて上糸のみを切断し、下糸はそのまま使用し続けることができるようにして、作業効率を向上させることにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意、研究を重ねた結果、請求項１の発明を、針板の針穴から上糸・下糸が斜めの経路をとる水平釜を具備したミシンの自動糸切装置において、糸切り命令により水平往復動する可動メスと該可動メスと共に糸切断を行なう固定メスとからなる切断手段と、糸切り命令により下糸の通過経路の下方位置を横断するよう水平往復動し、その復動時には常時上糸のみを捕捉して前記切断手段の糸切り位置まで前記上糸を案内する、平坦面から上方に向けて垂直に屈曲形成される捕捉部と一端縁から水平方向に切り込まれる捕捉切除部とを有する捕捉部材からなる捕捉手段と、前記下糸を切断する糸切り命令により下糸を切断するときのみ前記捕捉手段の捕捉部材による下糸の捕捉ができる前記捕捉部の頂部よりも低い位置へ下糸を押し下げて案内するための糸押え部材を有する押え手段とからなり、下糸の切断時には、下糸を切断する糸切り命令により前記捕捉手段の捕捉部材の復動と共に前記押え手段の糸押え部材が下降して、下糸を下方の前記捕捉部材の捕捉部で捕捉できる位置へ押し下げることにより復動する前記捕捉部材が下糸を捕捉するようにしたことを特徴とするミシンの自動糸切り装置としたことにより、上記課題を解決した。

次に、請求項２の発明は、前記押え手段は、水平釜内のボビンから針板の針穴に通じる下糸の経路の上方を横断するよう配置されると共に前記捕捉手段の捕捉部材の往復運動経路に沿って配置される軸状押え部と該軸状押え部の長手方向両端に形成された揺動腕部とからなり、前記軸状押え部は、捕捉部材の復動時のみ下方に下がるミシンの自動糸切り装置としたことにより、上記課題を解決した。

次に、請求項３の発明は、前記押え手段の駆動手段は、ステッピングモータによって行なわれてなるミシンの自動糸切り装置としたことにより、上記課題を解決した。

次に、請求項４の発明は、前記押え手段の駆動手段は、カムによって行なわれてなるミシンの自動糸切り装置としたことにより、上記課題を解決したものである。

本発明によって、押え手段の作動を制御することにより、下糸の切断の有無を選択可能とすることができる。すなわち、押え手段の作動及び非作動により、捕捉手段及び切断手段による下糸切断の有無の選択が可能となる。これによって、下糸の切断を行なわない場合には、上糸のみが切断されることになり、刺しゅう縫いの色替えなどで下糸を連続させたままで、上糸のみ替えるという作業ができる。又、本発明は、水平往復運動する捕捉部材は、その復動時にのみ糸を捕捉する構成としているので、糸の捕捉に関して誤動作が生じにくいものにできる。

又、本発明は、前記押え手段は、水平釜内のボビンから針板の針穴に通じる下糸の経路の上方を横断すると共に前記捕捉手段の捕捉部材の往復運動経路に沿って配置される軸状押え部を有するもので、その上下糸を広い範囲に亘って押さえつけることができ、捕捉手段による確実な上下糸の捕捉を行なうことができる。

又、本発明は、前記押え手段の駆動手段は、ステッピングモータによって行なわれていることで、押え手段の構造を簡単にすることができる。又、本発明は、カムによって、押え手段の動作を確実なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の構成は、主に上糸２９ｕと下糸２９ｄの切断手段，捕捉手段及び押え手段から構成される。また、その切断手段，捕捉手段，押え手段は、ミシン本体のベッド１２の針板３０，外釜３の箇所に組み込まれるものであって、具体的には、図４に示すように、前記ベッド１２の箇所には、針１の手前側に釜軸２を中心として回転する外釜３が配置され、該外釜３の周囲に前記切断手段，捕捉手段，押え手段が配置される。前記針１の奥側には、上下方向・水平方向に運動自在に配置された送り歯６が設けられている。また、前記外釜３の中に内釜３８が収納され、該内釜３８の中に下糸２９ｄを巻いたボビン１３が収納される〔図２（ａ）参照〕。その針１の手前側には、外釜３を跨いで、捕捉部材４、可動メス５の運動方向に沿うように糸押え部材７が配置される。

まず、切断手段は、可動メス５と固定メス１４とから構成される。また、捕捉手段は、捕捉部材４から構成される。その切断手段における可動メス５，固定メス１４及び捕捉手段における捕捉部材４は、図１，図５，図６等に示すように、１枚の台板２３上に設けられている。その捕捉部材４及び可動メス５は、薄板又は略帯板形状に形成されたものであり、前記捕捉部材４は、図５，図６（ａ），（ｂ）に示すように、帯板形状の摺動板部４ｃの長手方向先端には、上糸２９ｕ及び下糸２９ｄの捕捉部４ａが形成され、該捕捉部４ａが形成された付近の摺動板部４ｃには、捕捉切除部４ｂが形成されている。前記捕捉部４ａは、略三角板状に形成されたものであって、前記摺動板部４ｃの長手方向先端付近で、且つその幅方向の一端側縁から前記摺動板部４ｃの平坦面に対して略々垂直に折曲形成されたものである。また、前記捕捉切除部４ｂは、前記摺動板部４ｃの幅方向一端縁から摺動板部４ｃの長手方向先端に向かって略Ｕ字形状に切り込まれている〔図１，図６（ｂ）等参照〕。

この捕捉手段における捕捉部材４は、前記捕捉部４ａにて係止された上糸２９ｕ及び下糸２９ｄがその捕捉切除部４ｂに入り込み、固定メス１４の下面側に移送させるものである。前記捕捉部４ａの形状は、前述したように略三角形状に形成されており、特に、上糸２９ｕ，下糸２９ｄを捕捉する捕捉係止部４ａ₁ と摺動板部４ｃとのなす角度θは鋭角に形成される〔図９（ａ）参照〕。また、前記捕捉切除部４ｂの内部は、図１に示すように、捕捉部材４が長手方向先端に向かって切除されたもので、捕捉部４ａによって捕捉された上糸２９ｕ及び下糸２９ｄが外れ難いように、確実に係止することができるようになっている。前記可動メス５は、帯板状に形成され、その長手方向の先端箇所に略鉤形状として形成されたものである。その可動メス５のメス刃部付近は、その先端寄りの箇所が幅方向に狭なる領域が形成、先端箇所のメス刃部が略直角状に屈曲されたものである。

その捕捉部材４と可動メス５とが、図２（ａ），図３（ａ），図５等に示すように、上下方向に重合されビス等の固着具にて、固着され一体化されている。そして、前記台板２３に対して捕捉部材４が可動メス５と共に長手方向に沿って往復移動することができるようになっている。前記台板２３には、図５，図６に示すように、前記捕捉部材４が長手方向に沿って往復動するためのガイド溝２３ａが形成されている。該ガイド溝２３ａは、略長方形の長孔状に形成されたものである。

そのガイド溝２３ａには、スライド部材４ｄが挿入され、前記ガイド溝２３ａ内をその長孔の長手方向に沿って往復移動が自在となっている。そのスライド部材４ｄは、略直方体の小ブロックであり、このスライド部材４ｄと前記捕捉部材４の摺動板部４ｃとが前記可動メス５と共にビス等にて固着されている〔図６（ｂ）参照〕。そして、前記スライド部材４ｄがガイド溝２３ａ内を往復移動するのに伴って前記捕捉部材４と可動メス５とがその長手方向に沿って往復移動するものである。図６（ａ）において、矢印Ｓで示された範囲は、捕捉部材４と可動メス５の水平方向往復運動の移動範囲を示す。

前記可動メス５と捕捉部材４との間で、且つ前記可動メス５の下方に位置するようにして、固定メス１４と糸ガイド１５が配置されている。前記可動メス５の上方には、該可動メス５を加圧するようにして可動メス押え部１６が配置されている。そして、前記固定メス１４，糸ガイド１５及び可動メス押え部１６は、前記台板２３上にビス等の固着具にて固着されている（図５，図６等参照）。

次に、前記捕捉部材４及び可動メス５には、駆動板２２が固着されている〔図５，図６（ａ）等参照〕。該駆動板２２には、前記台板２３の裏面側に装着された従動リンク３５に枢支連結されている。該従動リンク３５は、その長手方向一端が前記台板２３に枢支され、その枢支部を中心にして揺動自在としている〔図６（ｂ），（ｃ）参照〕。その従動リンク３５と前記駆動板２２は、ピン接合によって枢支連結されたもので、該駆動板２２にはピン２２ａが装着され、前記従動リンク３５には長孔３５ａが形成され、前記ピン２２ａが前記長孔３５ａに遊挿されている〔図６（ｃ）参照〕。

なお、前記ピン２２ａは、前記従動リンク３５に装着され、前記長孔３５ａは前記駆動板２２側に形成されても構わない。そして、前記従動リンク３５は、駆動リンク３６にピン接合により枢支連結されている。この枢支連結構造も前述したように、ピンと長孔の構成である。本実施形態では、前記従動リンク３５の長手方向の略中間箇所にピン３５ｂが装着され、前記駆動リンク３６の長手方向端部箇所に長孔３６ａが形成されたものである〔図６（ｃ）参照〕。

前記駆動リンク３６は、後述するメス駆動カム３２によって規則的なカム動作を行なうものである。該メス駆動カム３２は、図７に示すように、ベッド１２内部に装着された下軸３１に装着され、該下軸３１と共に回転し、前記駆動リンク３６にカム動作を伝達するものである。そして、該駆動リンク３６から前記従動リンク３５及び駆動板２２を介して、前記捕捉部材４及び可動メス５が長手方向に往復動作を行わせ、糸切断を行なうことができる。また、メス駆動カム３２から駆動板２２への動力伝達部は、糸切り信号により動力伝達が可能となり、通常の縫い状態では動力伝達は遮断され、前記捕捉部材４及び前記可動メス５は、図１において最左点の位置に停止している。

符号１７は、糸切り後のボビンの空転を押さえる為の内釜レバーである。また符号１８は、前記内釜レバー１７を駆動する空転防止レバーである。さらに、符号１９は、内釜の逆転を防止する逆転止めを示す。釜室カバー１０には、内釜の回転を規制する回転止め２０が固定されている。そして、上糸２９ｕは、前記外釜３の剣先（図示なし）で捕捉され、内釜外周を回って、前記回転止め２０を抜けた後、図１に対して最右点で待機している捕捉手段における捕捉部材４の捕捉部４ａに掛り捕捉される。

その後、前記上糸２９ｕは、前記捕捉部材４の移動と糸ガイド１５の案内により、糸切り位置へ導かれる。前記メス駆動カム３２から前記駆動板２２への動力伝達部は、糸切り信号を発進することにより動力伝達が可能となる。具体的には、図８（ａ），（ｂ）に示すように、その糸切り信号が発進されると前記駆動リンク３６がメス駆動カム３２に近接し、前記駆動リンク３６に設けられたピン３６ｂがメス駆動カム３２のカム溝に入って、メス駆動カム３２のカム動作を駆動リンク３６，従動リンク３５及び駆動板２２を介して捕捉部材４及び可動メス５に往復動を行なわせるものである。なお、通常の縫い状態では前記メス駆動カム３２と駆動リンク３６とは連結しておらず、動力伝達は遮断されており、前記捕捉部材４，可動メス５は、図１に対して最左点の位置に停止状態となる。

次に、押え手段については、糸押え部材７がピン８，９により釜室カバー１０に揺動自在に枢支連結されている。その糸押え部材７は、軸状押え部７ａと揺動腕部７ｂ，７ｂとから構成されている。前記軸状押え部７ａは、略帯板形状をなしており、前記下糸２９ｄを押さえる役目をなす。この押え手段における糸押え部材７の軸状押え部７ａを上下方向に揺動させる第１の駆動手段としては、その揺動腕部７ｂ，７ｂは、図２（ｂ）に示すように、前記軸状押え部７ａを上下方向に揺動させる糸押さえ台１１に螺子具２４等によって、枢支連結されている。具体的には、前記揺動腕部７ｂの長手方向の略中心位置と前記糸押さえ台１１とが枢支連結され、且つ前記揺動腕部７ｂの長手方向端部（軸状押え部７ａが形成されている側と反対側端部）が前記ベッド１２内に装着された糸押さえ台１１に枢支連結されている〔図４，図２（ｂ）参照〕。

その糸押さえ台１１は、駆動源に連結しており、前記糸押さえ台１１と釜取付け板２８との間にばね２７が掛けられており、糸押さえ台１１は、下方に弾性付勢される。そして、前記下軸２５には、糸押えカム２６が装着され、下軸２５の回転にと共に前記糸押えカム２６が回転し、該糸押えカム２６の回転に追従して、糸押さえ台１１が上下方向に往復移動し、前記糸押え部材７が上下方向に揺動運動を行う。その下軸２５は、前述のミシンの縫い動作を駆動する下軸３１とは、別の駆動軸である。そして、下軸２５は、下糸２９ｄを切断する糸切り信号により回転するものである。

次に、糸押え部材７の第２の駆動手段として、アクチュエータで制御する例を図３にて説明する。前記糸押え部材７の揺動腕部７ｂ，７ｂは、前述したように、前記ベッド１２内の糸押さえ台１１に枢支連結されて枢支部７ｄが構成され〔図３（ａ）参照〕、さらにそれぞれの揺動腕部７ｂから伝達腕７ｃが略下向きに形成されている〔図３（ｂ）乃至（ｃ）参照〕。さらに、該伝達腕７ｃに伝達ピン７ｃ₁ が形成され、ステッピングモータ３３の軸３３ａに連結された駆動腕３４の二又部３４ａに前記伝達ピン７ｃ₁ が遊挿されている〔図３（ｂ）参照〕。そして、ステッピングモータ３３で駆動腕３４を揺動することにより、前記伝達腕７ｃは揺動運動を行い、前記軸状押え部７ａを上下方向に揺動させることができる〔図３（ｃ）参照〕。

そのステッピングモータ３３を適宜の位相に励磁することで、糸押さえ部材７の軸状押え部７ａは、上位置に保持することが可能となる。この場合、下糸２９ｄは、前記糸押え部材７で下方に押し下げられないので、捕捉部材４の捕捉部４ａに捕捉されることがない。即ち、ステッピングモータ３３の制側により、下糸２９ｄ捕捉の有無、すなわち下糸２９ｄ切断の有無を選択可能にできる。上糸２９ｕは前述のように糸押さえ部材７の上下動に関係無く、糸切り時は常に捕捉部材４に捕捉されて切断される。以上により、上糸２９ｕ・下糸２９ｄを確実に切断すると共に、下糸２９ｄ切断の有無は選択可能な糸切り装置を提供する。前記上糸２９ｕと下糸２９ｄの捕捉方法を分けたことで、糸押さえ部材７の制御により下糸２９ｄ切断の有無を使用者が選択可能とした。

次に、本発明における押え手段，捕捉手段及び切断手段によって、下糸２９ｄが切断される工程を説明する。まず、図９（ａ）乃至（ｅ）は、図２（ａ）のＱ₁ −Ｑ₁ 矢視方向より見た要部のみ記載した糸切断工程の略示工程図である。図１０乃至図１７における（ａ）の図面は、図２（ａ）のＱ₂ −Ｑ₂ 矢視方向より見た要部のみ記載した糸切断工程の略示工程図である。また、図１０乃至図１７における（ｂ）の図面は、糸押え部材７の側面図であり、図９（ａ）のＱ₃ −Ｑ₃ 矢視方向より見た要部のみ記載した糸切断工程の略示工程図である。

この工程図では、下糸２９ｄを切断する必要がある場合におけるものである。前記糸押え部材７の軸状押え部７ａは、前述したように、前記捕捉部材４と水平釜との間にあって、水平釜内のボビン１３から針板３０の針穴３０ａに通じる下糸２９ｄの経路の上方を横断している。さらに、前記軸状押え部７ａは、前記捕捉部材４（及び可動メス５）の往復運動経路に沿うようにして配置されている。

まず、第１工程は、図９（ａ），図１０（ａ）に示すように、前記捕捉手段及び切断手段において、捕捉部材４，可動メス５の先端は、図面の左端に位置し、非作動状態であり、前記台板２３内に収容されている。このときの押え手段の糸押え部材７の軸状押え部７ａは、捕捉部材４の捕捉部４ａより上方に位置し、下糸２９ｄも捕捉部４ａの頂部より上方に存在している〔図９（ａ），図１０（ｂ）参照〕。

次に、第２工程は、下糸２９ｄの切断指令が発令されて、図９（ｂ），図１１（ａ）に示すように、捕捉部材４，可動メス５が往復方向の往方向に沿って移動する〔図９（ｂ）図１１（ａ）の矢印方向参照〕。その捕捉部材４，可動メス５の往方向への移動途中では、前記軸状押え部７ａは、前記捕捉部４ａより上方に位置している〔図９（ｂ），図１１（ｂ）参照〕。そして、第３工程は、その捕捉部４ａが往方向終点に達すると、停止する〔図９（ｃ），図１２（ａ）参照〕。また、前記軸状押え部７ａは、捕捉部４ａの頂部よりも低い位置に降下し〔図９（ｃ）矢印方向参照〕、下糸２９ｄを押し下げる〔図９（ｃ），図１２（ｂ）参照〕。

次に、第４工程は、往方向終点位置から復方向に移動を開始し〔図９（ｄ），図１３（ａ）矢印方向参照〕、その途中で、捕捉部４ａが下糸２９ｄを捕捉する〔図９（ｄ），図１３（ａ），（ｂ）参照〕。さらに、捕捉部４ａにより捕捉された下糸２９ｄは、捕捉切除部４ｂに入り込み、下糸２９ｄの捕捉状態をより一層確実なものにする〔図１４（ａ），（ｂ）参照〕。

次に、第５工程は、捕捉された下糸２９ｄが捕捉部材４と共に復方向に沿って移動し、下糸２９ｄを固定メス１４の位置に案内する〔図９（ｅ），図１５（ａ），（ｂ）参照〕。そして、前記可動メス５と固定メス１４により捕捉した下糸２９ｄを切断する（図１６，図１７参照）。ここで、切断指令が解除されると、前記糸押え部材７の軸状押え部７ａは、元の高さに復帰し、下糸２９ｄは捕捉部材４により捕捉されない状態となる。

本発明における切断手段，捕捉手段及び押え手段を備えた外釜周辺の平面図である。 （ａ）は外釜とボビンが収納された内釜と切断手段，捕捉手段及び押え手段の構造を示す縦断側面図、（ｂ）は押え部材を揺動させる第１の駆動手段の拡大図である。 （ａ）は外釜とボビンが収納された内釜と切断手段，捕捉手段及び押え手段の構造を示す縦断側面図、（ｂ）は押え部材を揺動させる第２の駆動手段の非作動時の要部拡大図、（ｃ）は押え部材を揺動させる第２の駆動手段の作動時の要部拡大図である。 針板を外した外釜周辺の斜視図である。 台板に切断手段及び捕捉手段が装着された斜視図である。 （ａ）は台板に切断手段及び捕捉手段が装着された平面図、（ｂ）は台板に切断手段及び捕捉手段が装着された背面図、（ｃ）は台板に駆動リンクを備えた背面図である。 はベッドの底面より見た内部機構図である。 （ａ）はメス駆動カムと駆動リンクとが非伝達状態とした一部断面にした正面図、（ｂ）はメス駆動カムと駆動リンクとが伝達状態とした一部断面にした正面図である。 （ａ）乃至（ｅ）は図２のＱ₁ −Ｑ₁ 矢視方向から見た本発明の下糸の切断工程を示す略示工程図である。 （ａ）は切断開始直前の工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は捕捉部材及び可動メスが往動途中の工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は捕捉部材及び可動メスが往路の終端に達した工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は捕捉部材の復動にて捕捉部が下糸を捕捉した工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は捕捉部材の復動にて捕捉切除部に下糸が係止した工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は捕捉部材の復動にて下糸を固定メス箇所に移動させる工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は固定メスと可動メスにて下糸を切断する工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は固定メスと可動メスにて下糸を切断完了した工程を示す平面略示図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

符号の説明

４…捕捉部材、５…可動メス、７…糸押え部材、７ａ…軸状押え部、７ｂ…揺動腕部、１３…ボビン、１４…固定メス、２９ｄ…下糸、２９ｕ…上糸、３０…針板、
３０ａ…針穴、３３…ステッピングモータ。

Claims (4)

1. 針板の針穴から上糸・下糸が斜めの経路をとる水平釜を具備したミシンの自動糸切装置において、
   糸切り命令により水平往復動する可動メスと該可動メスと共に糸切断を行なう固定メスとからなる切断手段と、
   糸切り命令により下糸の通過経路の下方位置を横断するよう水平往復動し、その復動時には常時上糸のみを捕捉して前記切断手段の糸切り位置まで前記上糸を案内する、平坦面から上方に向けて垂直に屈曲形成される捕捉部と一端縁から水平方向に切り込まれる捕捉切除部とを有する捕捉部材からなる捕捉手段と、
   前記下糸を切断する糸切り命令により下糸を切断するときのみ前記捕捉手段の捕捉部材による下糸の捕捉ができる前記捕捉部の頂部よりも低い位置へ下糸を押し下げて案内するための糸押え部材を有する押え手段とからなり、
   下糸の切断時には、下糸を切断する糸切り命令により前記捕捉手段の捕捉部材の復動と共に前記押え手段の糸押え部材が下降して、下糸を下方の前記捕捉部材の捕捉部で捕捉できる位置へ押し下げることにより復動する前記捕捉部材が下糸を捕捉するようにしたことを特徴とするミシンの自動糸切り装置。
2. 前記押え手段は、水平釜内のボビンから針板の針穴に通じる下糸の経路の上方を横断するよう配置されると共に前記捕捉手段の捕捉部材の往復運動経路に沿って配置される軸状押え部と該軸状押え部の長手方向両端に形成された揺動腕部とからなり、
   前記軸状押え部は、捕捉部材の復動時のみ下方に下がることを特徴とする請求項１に記載のミシンの自動糸切り装置。
3. 前記押え手段の駆動手段は、ステッピングモータによって行なわれてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの自動糸切り装置。
4. 前記押え手段の駆動手段は、カムによって行なわれてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの自動糸切り装置。

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