JP5859302B2 - ミシン - Google Patents
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Description
本発明は、釜機構全体の回動動作を行うミシンに関する。
一本針ミシンと二本針ミシンとでは、それぞれの以下に示す理由により、針棒と釜機構とを針棒に平行な中心線回りに回動させる要求が存在する。
一本針ミシンの場合には、針棒を中心とする少なくとも二以上の異なる縫い方向に被縫製物を搬送する場合に、その縫い方向によって上糸が螺旋状となって縫い目が形成されるいわゆるヒッチステッチが発生する場合があり、これを防止して螺旋状とならないいわゆるパーフェクトステッチを形成するために、針棒と釜機構とを針棒を中心に回動させている。つまり、正送りと逆送りを行う場合や毎針毎に予め定められた任意の針落ち位置に運針を行う場合において、ヒッチステッチが発生しやすい縫い方向で縫いを行う場合に、縫い針から釜の剣先が上糸を捕捉する方向を適宜変えてやることにより、ヒッチステッチの発生を防止できることから、縫い針及び釜機構を回動させることが求められている。
一本針ミシンの場合には、針棒を中心とする少なくとも二以上の異なる縫い方向に被縫製物を搬送する場合に、その縫い方向によって上糸が螺旋状となって縫い目が形成されるいわゆるヒッチステッチが発生する場合があり、これを防止して螺旋状とならないいわゆるパーフェクトステッチを形成するために、針棒と釜機構とを針棒を中心に回動させている。つまり、正送りと逆送りを行う場合や毎針毎に予め定められた任意の針落ち位置に運針を行う場合において、ヒッチステッチが発生しやすい縫い方向で縫いを行う場合に、縫い針から釜の剣先が上糸を捕捉する方向を適宜変えてやることにより、ヒッチステッチの発生を防止できることから、縫い針及び釜機構を回動させることが求められている。
また、二本針ミシンの場合には、二本の針棒を中心とする任意の縫い方向に被縫製物を搬送する場合に、いずれの方向に対しても縫い目の間隔を一定に維持することができるように、針棒を回動させて縫い方向に対して二本針の並び方向が垂直となるように動作制御を行う必要があるが、これら二本の針棒の回動動作に伴い、二つの釜を同様に回動させる必要がある。
そして、上述のような、針棒と釜の回動の要請に応じるために、例えば、二本の針棒を上下動可能に保持すると共にミシンフレームに対して垂直軸回りに回動可能に支持された針棒土台と、二つの釜を垂直軸回りに回動可能に支持する釜土台とを備え、布保持枠によって任意の方向に搬送される布地に対して、二本針の並び方向が縫い方向に対して常に直交する方向に並ぶように制御を行うことで予定された形状に沿って二本の縫い目を形成するミシンが提案されている（例えば、特許文献1参照）。
上記従来のミシンでは、針板の下側に二つの釜を有する釜機構と、釜機構を縫い針と同一軸線を中心として釜土台を回動させる釜回動機構とを備え、二本の針棒の回動に同期して釜機構の回動が行われていた。
なお、この従来例は、二本針ミシンを例示しているが、縫い針と釜をそれぞれ一つずつ除去することで、釜回動を行う一本針ミシンを容易に実現することが可能である。
なお、この従来例は、二本針ミシンを例示しているが、縫い針と釜をそれぞれ一つずつ除去することで、釜回動を行う一本針ミシンを容易に実現することが可能である。
上記従来のミシンは、回転動作を行う釜土台の外部から釜土台に搭載された釜に回動動力を伝達すると、釜土台の回動により釜の回転に回動角度分の位相のズレが発生することから、釜土台上に釜回転用のモータを搭載することで伝達系を釜土台上に納め、位相のズレの発生を防止している。
しかしながら、かかる構造を採ると、釜土台全体の重量が増大し、釜の回動駆動源として大型高出力のモータが必要となると共に、釜土台を支持する構造の強度が要求され、ミシンの大型化、大重量化を生じていた。また、釜土台の重量増加により、釜回動を高速で行うことが困難となり、高速回動での縫製を行うことができないという問題が生じていた。
また、上記従来のミシンでは、釜の回転駆動源となるモータは、釜土台の回動中心線から離れて外縁部に搭載されているので、釜土台の慣性モーメントが大きくなり、これが釜回動の高速動作をさらに阻害する要因となっていた。
しかしながら、かかる構造を採ると、釜土台全体の重量が増大し、釜の回動駆動源として大型高出力のモータが必要となると共に、釜土台を支持する構造の強度が要求され、ミシンの大型化、大重量化を生じていた。また、釜土台の重量増加により、釜回動を高速で行うことが困難となり、高速回動での縫製を行うことができないという問題が生じていた。
また、上記従来のミシンでは、釜の回転駆動源となるモータは、釜土台の回動中心線から離れて外縁部に搭載されているので、釜土台の慣性モーメントが大きくなり、これが釜回動の高速動作をさらに阻害する要因となっていた。
また、回動を行う釜土台にモータを搭載した場合、モータへの電源供給を行うために摺動接点であるスリップリングが必要となるが、モータに適切なスリップリングは大型のものが多く、当該スリップリングを搭載することで、さらなる釜土台の大重量、大型化及び縫製の低速化が生じるという問題が生じていた。
本発明は、釜の周囲の小型軽量化を図ることをその目的とする。
また、本発明は、釜回動動作の高速化を図ることを他の目的とする。
さらに、本発明は、釜回動動作を精度良く行うことを他の目的とする。
また、本発明は、釜回動動作の高速化を図ることを他の目的とする。
さらに、本発明は、釜回動動作を精度良く行うことを他の目的とする。
本発明は、縫い針を保持して上下動を行う針棒と、上糸を捕捉し、回転動作により上糸を下糸に絡める釜と、前記針棒の上下動の駆動源となるミシンモータと、前記釜が上糸を捕捉するための回転の駆動源となる釜駆動モータと、前記針棒を当該針棒に平行な所定の中心線回りに回動させる針棒回動機構と、前記釜を搭載し、ミシンフレームに対して前記針棒と同じ中心線回りに回動可能に支持された釜回動台と、前記針棒の回動動作の駆動源となる針回動モータと、前記釜回動台の回動動作の駆動源となる釜回動モータとを備えるミシンにおいて、前記釜駆動モータから前記釜に動力を伝達する入力軸及び出力軸を備える差動伝達機構を備えている。
そして、本発明は、前記差動伝達機構が、前記入力軸と出力軸とが前記針棒の回動中心線上に配置されると共に、前記入力軸及び出力軸の周囲で回動を行う支持枠と、前記支持枠に回転可能に支持されると共に当該回転により前記入力軸と出力軸との間で互いの回転力を伝達する伝達体と、前記釜回動台又は前記支持枠のいずれか一方に設けられ、前記釜回動モータから回動力が入力される従動部材と、前記従動部材から入力される回動力により、前記釜回動台と前記支持枠とを前記ミシンフレームから見て同方向に回動させると共に前記釜回動台を前記支持枠の二倍の回動量で回動させる回動連動機構とを備えることを特徴とする。
そして、本発明は、前記差動伝達機構が、前記入力軸と出力軸とが前記針棒の回動中心線上に配置されると共に、前記入力軸及び出力軸の周囲で回動を行う支持枠と、前記支持枠に回転可能に支持されると共に当該回転により前記入力軸と出力軸との間で互いの回転力を伝達する伝達体と、前記釜回動台又は前記支持枠のいずれか一方に設けられ、前記釜回動モータから回動力が入力される従動部材と、前記従動部材から入力される回動力により、前記釜回動台と前記支持枠とを前記ミシンフレームから見て同方向に回動させると共に前記釜回動台を前記支持枠の二倍の回動量で回動させる回動連動機構とを備えることを特徴とする。
なお、「釜が上糸を捕捉するための回転動作」とは、全回転即ち一定方向への連続的な回転と、半回転即ち往復回動動作とを含む意味である。つまり、ここで言う「釜」には全回転釜と半回転釜の双方が含まれる。
上記構成において、前記回動連動機構は、前記釜回動台と前記ミシンフレーム又は前記支持枠と前記ミシンフレームの各々に設けられた歯車からなる歯車機構を用いることとしても良い。
また、前記回動連動機構は、支持フレームに固定された固定歯車と、前記支持枠に固定された従動歯車と、前記釜回動台に回動可能に支持された支軸と、前記支軸に固定され、前記固定歯車に噛合う第１歯車と、前記支軸に固定され、前記従動歯車に噛合う第２歯車と、備える構成としても良い。
また、前記ミシンモータと前記釜駆動モータとを一つのモータで共用する構成としても良い。
さらに、前記針回動モータと前記釜回動モータとを一つのモータで共用する構成としても良い。
また、前記回動連動機構は、支持フレームに固定された固定歯車と、前記支持枠に固定された従動歯車と、前記釜回動台に回動可能に支持された支軸と、前記支軸に固定され、前記固定歯車に噛合う第１歯車と、前記支軸に固定され、前記従動歯車に噛合う第２歯車と、備える構成としても良い。
また、前記ミシンモータと前記釜駆動モータとを一つのモータで共用する構成としても良い。
さらに、前記針回動モータと前記釜回動モータとを一つのモータで共用する構成としても良い。
また、本発明は、上記の構成に加えて、前記ミシンは一本針ミシンであって、前記回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構を備え、前記移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう前記針回動モータ及び前記釜回動モータを駆動する縫い制御手段を備える構成としても良い。
また、或いは、本発明は、上記の構成に加えて、前記ミシンは二本針ミシンであって、前記釜回動台に搭載され、前記出力軸から二つの釜に回転を伝達する釜回転伝達機構と、二本の縫い針の中間に位置する前記回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構とを備え、前記移動機構による被縫製物の移動を行う際に、前記回動中心線に垂直な平面上において前記被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って前記二本の縫い針と前記二つの釜とがそれぞれ並ぶように、前記針回動モータ及び前記釜回動モータを制御する縫い制御手段を備える構成としても良い。
上記発明は、入力軸と出力軸を通じて釜に回転動作を付与することができ、釜の向きを変える際には、釜回動台の回動が釜回動モータにより行われる。
その際、差動伝達機構は、支持枠を釜回動台と同方向に二分の一の回動角度量で回動させる。その結果、差動伝達機構の伝達体は、入力軸と出力軸との間に支持枠の回動量の二倍の位相差を付与することができ、釜の回動動作による位相差が解消される。
つまり、釜駆動モータを釜回動台に搭載することなく、釜回動台の外部から釜に回転動作を付与する場合において、釜回動台の回動による釜の回転時の位相差の発生を解消することが可能となる。
これにより、釜駆動モータを釜回動台に搭載する必要がなくなるので、釜回動台の軽量化を図ることが可能となり、釜回動モータを出力の小さい小型のものを使用することが可能となると共に、釜回動台の支持構造等も小型化することが可能となる。
また、釜回動台の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜の回動動作が可能となる。
その際、差動伝達機構は、支持枠を釜回動台と同方向に二分の一の回動角度量で回動させる。その結果、差動伝達機構の伝達体は、入力軸と出力軸との間に支持枠の回動量の二倍の位相差を付与することができ、釜の回動動作による位相差が解消される。
つまり、釜駆動モータを釜回動台に搭載することなく、釜回動台の外部から釜に回転動作を付与する場合において、釜回動台の回動による釜の回転時の位相差の発生を解消することが可能となる。
これにより、釜駆動モータを釜回動台に搭載する必要がなくなるので、釜回動台の軽量化を図ることが可能となり、釜回動モータを出力の小さい小型のものを使用することが可能となると共に、釜回動台の支持構造等も小型化することが可能となる。
また、釜回動台の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜の回動動作が可能となる。
また、釜回動台上に釜駆動モータを搭載しないで済むことから、当該釜駆動モータへの電源供給を行うためのスリップリング等の特殊な部品が不要となり、ミシン製造コストの低減を図ること及びミシンの小型化を図ることが可能となる。
さらに、釜回動モータは、従動部材を通じて釜回動台又は支持枠のいずれか一方に対して回動動作を付与し、釜回動台と支持枠の相互間は、回動連動機構により同方向に２：１の比率で回動が伝達されると共に、釜回動台と支持枠とは同一軸上で回動動作を行うように配置されている。
これに対して、比較例として、釜回動モータから釜回動台と支持枠のそれぞれにタイミングベルトを用いて上記の比率で回動動作を付与する構成と比較した場合、釜回動台に回動を伝達するタイミングベルトと、支持枠に回動を伝達するタイミングベルトとにそれぞれ異なる量で伸びが発生し得ることから、かかる構成では、釜の回動動作を行った場合に、位相ズレの補正を精度良く行えない問題が生じやすい。
一方、本発明では、釜回動台又は支持枠のいずれか一方に対して回動動作を付与し、釜回動台と支持枠の相互間は回動連動機構を介して連動するので、上記タイミングベルトを用いる場合よりも、釜回動時の位相ズレの補正を精度良く行うことが可能となる。従って、釜回動時に目飛びなどの発生を低減し、高い縫い品質の縫製を行うことが可能である。
これに対して、比較例として、釜回動モータから釜回動台と支持枠のそれぞれにタイミングベルトを用いて上記の比率で回動動作を付与する構成と比較した場合、釜回動台に回動を伝達するタイミングベルトと、支持枠に回動を伝達するタイミングベルトとにそれぞれ異なる量で伸びが発生し得ることから、かかる構成では、釜の回動動作を行った場合に、位相ズレの補正を精度良く行えない問題が生じやすい。
一方、本発明では、釜回動台又は支持枠のいずれか一方に対して回動動作を付与し、釜回動台と支持枠の相互間は回動連動機構を介して連動するので、上記タイミングベルトを用いる場合よりも、釜回動時の位相ズレの補正を精度良く行うことが可能となる。従って、釜回動時に目飛びなどの発生を低減し、高い縫い品質の縫製を行うことが可能である。
回転伝達機構として、歯車機構を用いる構成の場合には、釜回動台と支持枠のそれぞれにタイミングベルトを用いて回動動作を付与する場合のように、各タイミングベルトの伸縮量の差による位相ズレの補正をより精度良く行うことが可能となる。
ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、各モータの同期制御を不要とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
さらに、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用した場合であっても、回動連動機構を有するので、例えば、ミシンの停止状態において、メンテナンスなどの際に、釜の釜回動台を回動させた場合に、針棒に上下動が伝達されず、縫い針と他の物体との接触などを防止することが可能となる。
また、各モータの同期制御を不要とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
さらに、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用した場合であっても、回動連動機構を有するので、例えば、ミシンの停止状態において、メンテナンスなどの際に、釜の釜回動台を回動させた場合に、針棒に上下動が伝達されず、縫い針と他の物体との接触などを防止することが可能となる。
針回動モータと釜回動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、各モータの同期制御を付与とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
また、各モータの同期制御を付与とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
一本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう回動モータを駆動する縫い制御手段を備えるので、任意の位置に針落ちを行う縫製において、ヒッチステッチの発生を防止することが可能となる。
二本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う際に、被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って二本の縫い針と二つの釜とがそれぞれ並ぶように制御することができ、二本の縫い目を並行に一定の間隔を維持して形成することが可能となる。
上記実施形態には、
上記実施形態には、
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
本実施形態として以下に記載するミシン１００は、いわゆる電子サイクルミシンであり、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫製パターンを形成する。
図１は本発明にかかるミシン１００の斜視図、図２はミシン１００の機構構造を概略的に図示した構成図である。
ここで、後述する縫い針１１が上下動を行う方向をＺ軸方向（上下方向）とし、これと直交する一の方向をＸ軸方向（左右方向）とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向（前後方向）と定義する。
本発明の第一の実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
本実施形態として以下に記載するミシン１００は、いわゆる電子サイクルミシンであり、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫製パターンを形成する。
図１は本発明にかかるミシン１００の斜視図、図２はミシン１００の機構構造を概略的に図示した構成図である。
ここで、後述する縫い針１１が上下動を行う方向をＺ軸方向（上下方向）とし、これと直交する一の方向をＸ軸方向（左右方向）とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向（前後方向）と定義する。
上記ミシン１００は、縫い針１１をその下端部に保持してＺ軸方向に沿って上下動を行う針棒１２と、ミシンモータ２１を駆動源として縫い針を上下動させる針上下動機構２０と、針棒１２をＺ軸方向に沿ったその中心線回りに回動させる針棒回動機構３０と、縫い針１１に通された上糸に下糸を絡める釜８０１を備える釜機構８００と、駆動手段としての釜駆動モータ４０１から釜機構８００に釜回転の動力を伝達する入力軸４１１及び出力軸４１２を備えると共にこれら軸間の位相差を変更調節可能とする差動伝達機構４００と、布地を保持してＸ−Ｙ平面に沿って任意に移動位置決めを行う移動機構としての布移動機構１０２と、上記各構成の動作制御を行う動作制御手段としての制御装置１１０と、ミシン１００の各構成を支持するミシンフレーム１０１とを主に備えている。
［ミシンフレーム］
図１に示すように、ミシン１００は、外形がＸ軸方向から見て略コ字状を呈するミシンフレーム１０１を備えている。このミシンフレーム１０１は、ミシン１００の上部をなしＹ軸方向に延びるミシンアーム部１０１ａと、ミシン１００の下部をなしＹ軸方向に延びるミシンベッド部１０１ｂと、上下に位置するミシンアーム部１０１ａ及びミシンベッド部１０１ｂとを連結する縦胴部１０１ｃとを有している。
図１に示すように、ミシン１００は、外形がＸ軸方向から見て略コ字状を呈するミシンフレーム１０１を備えている。このミシンフレーム１０１は、ミシン１００の上部をなしＹ軸方向に延びるミシンアーム部１０１ａと、ミシン１００の下部をなしＹ軸方向に延びるミシンベッド部１０１ｂと、上下に位置するミシンアーム部１０１ａ及びミシンベッド部１０１ｂとを連結する縦胴部１０１ｃとを有している。
［布移動機構］
図１に示すように、布移動機構１０２は、ミシンベッド部１０１ｂの上面において被縫製物を保持する保持枠１０２ａと、保持枠１０２ａを昇降可能に支持する支持アーム１０２ｂと、支持アーム１０２ｂを介して保持枠１０２ａをＸ軸方向に移動させるＸ軸モータ１０２ｃ（図１０参照）と、支持アーム１０２ｂを介して保持枠１０２ａをＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ１０２ｄ（図１０参照）とを備えている。
布移動機構１０２は、かかる構成により、保持枠１０２ａを介して被縫製物をＸ−Ｙ平面の任意の位置に移動位置決めすることができ、一針ごとに任意の位置に針落ちを行うことができ、自在な縫い目の形成が可能となっている。
図１に示すように、布移動機構１０２は、ミシンベッド部１０１ｂの上面において被縫製物を保持する保持枠１０２ａと、保持枠１０２ａを昇降可能に支持する支持アーム１０２ｂと、支持アーム１０２ｂを介して保持枠１０２ａをＸ軸方向に移動させるＸ軸モータ１０２ｃ（図１０参照）と、支持アーム１０２ｂを介して保持枠１０２ａをＹ軸方向に移動させるＹ軸モータ１０２ｄ（図１０参照）とを備えている。
布移動機構１０２は、かかる構成により、保持枠１０２ａを介して被縫製物をＸ−Ｙ平面の任意の位置に移動位置決めすることができ、一針ごとに任意の位置に針落ちを行うことができ、自在な縫い目の形成が可能となっている。
［針上下動機構］
図１及び図２に示すように、針上下動機構２０は、上記ミシンアーム部１０１ａ内においてＹ軸方向に沿った状態で回転可能に支持された上軸２２と、上軸２２の一端部から回転力を付与すミシンモータ２１と、上軸２２の他端部に設けられた針棒クランク２３と、針棒クランク２３の回転中心に対する偏心位置に一端部が連結されたクランクロッド２４と、クランクロッド２４から針棒１２に上下動を伝達する針棒抱き２５とを備えている。
上軸２２はミシンモータ２１の出力軸に直結されて回転駆動が行われ、上軸２２の回転は針棒クランク２３とクランクロッド２４とにより上下の往復動作に変換されて針棒抱き２５を介して針棒１２に伝達される。
図１及び図２に示すように、針上下動機構２０は、上記ミシンアーム部１０１ａ内においてＹ軸方向に沿った状態で回転可能に支持された上軸２２と、上軸２２の一端部から回転力を付与すミシンモータ２１と、上軸２２の他端部に設けられた針棒クランク２３と、針棒クランク２３の回転中心に対する偏心位置に一端部が連結されたクランクロッド２４と、クランクロッド２４から針棒１２に上下動を伝達する針棒抱き２５とを備えている。
上軸２２はミシンモータ２１の出力軸に直結されて回転駆動が行われ、上軸２２の回転は針棒クランク２３とクランクロッド２４とにより上下の往復動作に変換されて針棒抱き２５を介して針棒１２に伝達される。
なお、針棒１２は、後述する針棒回動機構３０により、その中心線回りに回動動作が付与されるようになっている。このため、クランクロッド２４の他端部においてＹ軸方向の軸線を中心に回動可能に設けられた角駒２６が、針棒１２を取り囲むように針棒抱き２５の外周に形成された凹溝２５ａに嵌合され、凹溝２５ａの内面が角駒２６を上下に挟むことでクランクロッド２４と針棒抱き２５との連結を図っている。これにより、針棒１２と共に針棒抱き２５が回動を行っても、凹溝２５ａの内側で角駒２６が滑動して連結が外れず、針棒１２の回動を許容しつつクランクロッド２４からの上下動の付与を行うことが可能となっている。
［針棒回動機構］
図２に示すように、針棒回動機構３０は、ミシンアーム部１０１ａの面部側の端部の内側に装備され、針棒１２を上下動可能に支持する針棒回動台３１と、針棒１２の回動駆動源となる針回動モータ３２と、針回動モータ３２から針棒回動台３１に回動力を伝達する伝達機構とを備えている。
針棒回動台３１は、図示しない針棒メタル（金属製軸受け）により針棒１２をＺ軸方向に沿って滑動可能に支持すると共に、その上下の端部においてミシンフレーム１０１によりＺ軸回りに回動可能に支持されている。また、針棒回動台３１には、前述した針棒抱き２５からＹ軸方向に沿って延出された回り止めが挿入されるガイド溝３６がＺ軸方向に沿って形成されており、針棒１２の上下動を許容しつつも針棒１２が針棒回動台３１と共にＺ軸回りに回動を行うよう支持している。また、針棒１２の中心線と針棒回動台３１の回動中心線とは同一線上となるよう設計されている。なお、針棒１２の中心線と針棒回動台３１の回動中心線と後述する釜回動台１３０の回動中心線はいずれも同一直線上にあり、これらを統一して中心線Ｃというものとする。
図２に示すように、針棒回動機構３０は、ミシンアーム部１０１ａの面部側の端部の内側に装備され、針棒１２を上下動可能に支持する針棒回動台３１と、針棒１２の回動駆動源となる針回動モータ３２と、針回動モータ３２から針棒回動台３１に回動力を伝達する伝達機構とを備えている。
針棒回動台３１は、図示しない針棒メタル（金属製軸受け）により針棒１２をＺ軸方向に沿って滑動可能に支持すると共に、その上下の端部においてミシンフレーム１０１によりＺ軸回りに回動可能に支持されている。また、針棒回動台３１には、前述した針棒抱き２５からＹ軸方向に沿って延出された回り止めが挿入されるガイド溝３６がＺ軸方向に沿って形成されており、針棒１２の上下動を許容しつつも針棒１２が針棒回動台３１と共にＺ軸回りに回動を行うよう支持している。また、針棒１２の中心線と針棒回動台３１の回動中心線とは同一線上となるよう設計されている。なお、針棒１２の中心線と針棒回動台３１の回動中心線と後述する釜回動台１３０の回動中心線はいずれも同一直線上にあり、これらを統一して中心線Ｃというものとする。
伝達機構は、針回動モータ３２の出力軸に装備された主動スプロケット３３と、中心線Ｃと同心で針棒回動台３１の上端部に固定装備された従動スプロケット３４と、これらのスプロケット３３，３４に掛け渡されたタイミングベルト３５とを備えている。これにより、針回動モータ３２の駆動によって、針棒回動台３１及び針棒１２をその中心線Ｃ回りに任意に角度調節することを可能としている。
［釜回動台］
図３は釜回動台１３０、釜機構８００及び差動伝達機構４００の斜視図、図４は中心線Ｃ及びＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。図２乃至図４に基づいて釜回動台１３０について説明する。
釜回動台１３０は、Ｘ−Ｙ平面に沿った上面に釜機構８００を搭載する搭載板１３１と、搭載板１３１の下面に取り付けられた上部フレーム１３２と、上部フレーム１３２の下部に取り付けられた下部フレーム１３３とから構成され、これら搭載板１３１、上部フレーム１３２及び下部フレーム１３３がネジ止めにより一体化されている。
そして、釜回動台１３０は、その上部と下部とにおいて、ミシンフレーム１０１の一部をなす支持フレーム１０５により、軸受け１３４，１３５を介して中心線Ｃ回りに回動可能に支持されている。
図３は釜回動台１３０、釜機構８００及び差動伝達機構４００の斜視図、図４は中心線Ｃ及びＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。図２乃至図４に基づいて釜回動台１３０について説明する。
釜回動台１３０は、Ｘ−Ｙ平面に沿った上面に釜機構８００を搭載する搭載板１３１と、搭載板１３１の下面に取り付けられた上部フレーム１３２と、上部フレーム１３２の下部に取り付けられた下部フレーム１３３とから構成され、これら搭載板１３１、上部フレーム１３２及び下部フレーム１３３がネジ止めにより一体化されている。
そして、釜回動台１３０は、その上部と下部とにおいて、ミシンフレーム１０１の一部をなす支持フレーム１０５により、軸受け１３４，１３５を介して中心線Ｃ回りに回動可能に支持されている。
［差動伝達機構］
差動伝達機構４００は、釜回動台１３０の上面に搭載された釜機構８００の釜８０１に対して釜駆動モータ４０１から回転力を付与する機能と、釜回動台１３０に対して釜回動モータ４０２から回動力を付与する機能と、当該釜８０１の回動による釜軸８１１回りの位相の変動を補正する機能を有している。
なお、上記釜８０１は、いわゆる全回転の水平釜であり、布載置板１０３の下側において中心線Ｃに平行な釜軸８１１に固定装備され、後述する釜土台８０４により釜軸８１１と共にＺ軸回りに回転可能に支持されている。
差動伝達機構４００は、釜回動台１３０の上面に搭載された釜機構８００の釜８０１に対して釜駆動モータ４０１から回転力を付与する機能と、釜回動台１３０に対して釜回動モータ４０２から回動力を付与する機能と、当該釜８０１の回動による釜軸８１１回りの位相の変動を補正する機能を有している。
なお、上記釜８０１は、いわゆる全回転の水平釜であり、布載置板１０３の下側において中心線Ｃに平行な釜軸８１１に固定装備され、後述する釜土台８０４により釜軸８１１と共にＺ軸回りに回転可能に支持されている。
差動伝達機構４００は、釜機構８００に対して回転力を伝達する回転力伝達部４１０と、釜回動台１３０を回動させて釜８０１を中心線Ｃ回りに旋回移動させる回動力伝達部４２０と、回動により釜８０１に生じる釜軸８１１回りの位相の変動を補正する差動機構部４３０と、従動スプロケット４２２から入力される回動力により、釜回動台１３０と後述する支持枠４３１とをミシンフレーム１０１の支持フレーム１０５から見て同方向に回動させると共に釜回動台１３０を支持枠４３１の二倍の回動量で回動させる回動連動機構としての回動連動部４４０とを備えている。
［差動伝達機構：回転力伝達部］
回転力伝達部４１０は、釜８０１の回転駆動源となる釜駆動モータ４０１と、釜駆動モータ４０１からのトルクが入力される入力軸４１１と、入力軸４１１から差動機構部４３０を介してトルクが伝達されると共に釜機構８００に出力する出力軸４１２と、釜駆動モータ４０１の出力軸に装備された主動スプロケット４１３と、入力軸４１１の下端部に固定装備された従動スプロケット４１４と、これらのスプロケット４１３，４１４に掛け渡された内歯のタイミングベルト４１５と、出力軸４１２の上端部に固定装備された出力スプロケット４１６と、当該出力スプロケット４１６と釜機構８００の入力スプロケット８２２との間に掛け渡された内歯のタイミングベルト４１７とを備えている。
回転力伝達部４１０は、釜８０１の回転駆動源となる釜駆動モータ４０１と、釜駆動モータ４０１からのトルクが入力される入力軸４１１と、入力軸４１１から差動機構部４３０を介してトルクが伝達されると共に釜機構８００に出力する出力軸４１２と、釜駆動モータ４０１の出力軸に装備された主動スプロケット４１３と、入力軸４１１の下端部に固定装備された従動スプロケット４１４と、これらのスプロケット４１３，４１４に掛け渡された内歯のタイミングベルト４１５と、出力軸４１２の上端部に固定装備された出力スプロケット４１６と、当該出力スプロケット４１６と釜機構８００の入力スプロケット８２２との間に掛け渡された内歯のタイミングベルト４１７とを備えている。
釜駆動モータ４０１は、出力軸を下方に向けた状態で支持フレーム１０５に固定されており、当該出力軸には主動スプロケット４１３が装備されている。
上記入力軸４１１と出力軸４１２は、後述する差動機構部４３０の支持枠４３１の下部と上部とに回転可能に支持されており、これら入出力軸４１１，４１２は、いずれも中心線Ｃと同一線上に配置されている。
そして、入力軸４１１の下端部には従動スプロケット４１４が装備され、主動スプロケット４１３及びタイミングベルト４１５を介して釜駆動モータ４０１からトルクが入力される。
また、出力軸４１２の上端部には出力スプロケット４１６が装備され、タイミングベルト４１７を介して入力スプロケット８２２から釜機構８００にトルクを入力する。
そして、入力軸４１１の下端部には従動スプロケット４１４が装備され、主動スプロケット４１３及びタイミングベルト４１５を介して釜駆動モータ４０１からトルクが入力される。
また、出力軸４１２の上端部には出力スプロケット４１６が装備され、タイミングベルト４１７を介して入力スプロケット８２２から釜機構８００にトルクを入力する。
［差動伝達機構：回動力伝達部］
回動力伝達部４２０は、釜８０１の回動駆動源となる釜回動モータ４０２と、釜回動モータ４０２の出力軸に装備された主動スプロケット４２１と、釜回動台１３０の上部フレーム１３２の上部外周に固定装備された従動部材としての従動スプロケット４２２と、これらのスプロケット４２１，４２２に掛け渡された内歯のタイミングベルト４２３とを備えている。
これらの構成により、釜回動モータ４０２から各スプロケット４２１，４２２及びタイミングベルト４２３を介して、釜回動台１３０にトルクが入力され、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面において、中心線Ｃから偏心した位置に設けられた釜８０１に対して、中心線Ｃ回りの回動動作が付与されるようになっている。
回動力伝達部４２０は、釜８０１の回動駆動源となる釜回動モータ４０２と、釜回動モータ４０２の出力軸に装備された主動スプロケット４２１と、釜回動台１３０の上部フレーム１３２の上部外周に固定装備された従動部材としての従動スプロケット４２２と、これらのスプロケット４２１，４２２に掛け渡された内歯のタイミングベルト４２３とを備えている。
これらの構成により、釜回動モータ４０２から各スプロケット４２１，４２２及びタイミングベルト４２３を介して、釜回動台１３０にトルクが入力され、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面において、中心線Ｃから偏心した位置に設けられた釜８０１に対して、中心線Ｃ回りの回動動作が付与されるようになっている。
［差動伝達機構：差動機構部］
差動機構部４３０は、入力軸４１１の上端部と出力軸４１２の下端部とを対向させた状態でこれらを回転可能に支持する支持枠４３１と、入力軸４１１の上端部に固定装備された第一のかさ歯車４３２と、出力軸４１２の下端部に固定装備された第二のかさ歯車４３３と、互いに対向する第一と第二のかさ歯車４３２，４３３の双方に噛合する伝達かさ歯車４３５を備えた伝達体４３４とを備えている。
差動機構部４３０は、入力軸４１１の上端部と出力軸４１２の下端部とを対向させた状態でこれらを回転可能に支持する支持枠４３１と、入力軸４１１の上端部に固定装備された第一のかさ歯車４３２と、出力軸４１２の下端部に固定装備された第二のかさ歯車４３３と、互いに対向する第一と第二のかさ歯車４３２，４３３の双方に噛合する伝達かさ歯車４３５を備えた伝達体４３４とを備えている。
支持枠４３１は、釜回動台１３０により当該釜回動台１３０に対して中心線Ｃ回りに回動可能に支持されており、当該支持枠４３１と釜回動台１３０とは個々に中心線Ｃ回りに回動することを可能としている。
また、支持枠４３１の下部の中心には同心で入力軸４１１が軸受けを介して軸支されており、上部の中心には同心で出力軸４１２が軸受けを介して軸支されている。
また、支持枠４３１の下部の中心には同心で入力軸４１１が軸受けを介して軸支されており、上部の中心には同心で出力軸４１２が軸受けを介して軸支されている。
さらに、支持枠４３１の上下方向における中間部が略四角形の枠状構造となっており、当該枠状部において伝達体４３４が回転可能に支持されている。
伝達体４３４は、入力軸４１１と出力軸４１２の対向端部の間を通って中心線Ｃに直交する線上に設けられた軸部４３６と、当該軸部４３６に固定装備された伝達かさ歯車４３５とからなり、軸部４３６は支持枠４３１に軸受けを介して回転可能に支持されている。
また、伝達かさ歯車４３５は、第一と第二のかさ歯車４３２，４３３の双方に噛合して、第一と第二のかさ歯車４３２，４３３を介して入力軸４１１と出力軸４１２との間で互いに逆回りの回転を伝達可能としている。
かかる構造により、差動機構部４３０はいわゆる差動歯車機構を構成している。
伝達体４３４は、入力軸４１１と出力軸４１２の対向端部の間を通って中心線Ｃに直交する線上に設けられた軸部４３６と、当該軸部４３６に固定装備された伝達かさ歯車４３５とからなり、軸部４３６は支持枠４３１に軸受けを介して回転可能に支持されている。
また、伝達かさ歯車４３５は、第一と第二のかさ歯車４３２，４３３の双方に噛合して、第一と第二のかさ歯車４３２，４３３を介して入力軸４１１と出力軸４１２との間で互いに逆回りの回転を伝達可能としている。
かかる構造により、差動機構部４３０はいわゆる差動歯車機構を構成している。
図５は差動機構部４３０の支持枠４３１の回動により入力軸４１１−出力軸４１２間の伝達回転量への影響を示す説明図である。
第一のかさ歯車４３２と第二のかさ歯車４３３とは、歯数が等しく、相互の回転方向は逆に伝達されるが、伝達速度比は１：１となっている。
例えば、入力軸４１１から出力軸４１２に回転が伝達されている時に、支持枠４３１が入力軸４１１及び出力軸４１２を中心に角度αだけ回動を行うと、伝達かさ歯車４３５は第一のかさ歯車４３２の角度αの歯数分の回転を生じ、さらに、伝達かさ歯車４３５は第二のかさ歯車４３３を角度α分だけ回転させる。さらに、支持枠４３１が角度αだけ回動を行っているので、第二のかさ歯車４３３には伝達かさ歯車４３５の回転分と支持枠４３１の回動分の合計である角度２α分の回転を生じることとなる。つまり、支持枠４３１の一定方向の回動により、入力軸４１１に対して出力軸４１２は支持枠４３１の回動方向に二倍の回動角度分の角度差が発生することとなる。
第一のかさ歯車４３２と第二のかさ歯車４３３とは、歯数が等しく、相互の回転方向は逆に伝達されるが、伝達速度比は１：１となっている。
例えば、入力軸４１１から出力軸４１２に回転が伝達されている時に、支持枠４３１が入力軸４１１及び出力軸４１２を中心に角度αだけ回動を行うと、伝達かさ歯車４３５は第一のかさ歯車４３２の角度αの歯数分の回転を生じ、さらに、伝達かさ歯車４３５は第二のかさ歯車４３３を角度α分だけ回転させる。さらに、支持枠４３１が角度αだけ回動を行っているので、第二のかさ歯車４３３には伝達かさ歯車４３５の回転分と支持枠４３１の回動分の合計である角度２α分の回転を生じることとなる。つまり、支持枠４３１の一定方向の回動により、入力軸４１１に対して出力軸４１２は支持枠４３１の回動方向に二倍の回動角度分の角度差が発生することとなる。
［差動伝達機構：回動連動部］
回動連動部（回動連動機構）４４０は、釜回動台１３０の回動時に支持枠４３１を逆方向に所定の比率で連動的に回動させるものである。
この回動連動部４４０は、支持フレーム１０５に回転不能状態で固定された固定歯車４４１と、釜回動台１３０に回動可能に支持された支軸４４２と、支軸４４２に固定され、固定歯車４４１に噛合う大歯車４４３（第１歯車）と、支軸４４２に固定され、従動歯車４４５に噛合う小歯車４４４（第２歯車）と、支持枠４３１に固定装備され、当該支持枠４３１と共に中心線Ｃ回りに回動を行う従動歯車４４５とを備えている。
固定歯車４４１は、中心線Ｃを中心とする配置で平歯車であり、大歯車４４３は、釜回動台１３０の回動時に、固定歯車４４１に噛合して回転しつつ当該固定歯車４４１の周囲を周回移動するようになっている。つまり、この回動連動部４４０では、固定歯車４４１が太陽歯車、大歯車４４３が遊星歯車となる遊星歯車機構を構成している。
ここで、固定歯車４４１と大歯車４４３とは、歯数が同一であり、伝達比が１：１に設定されている。また、小歯車４４４と従動歯車４４５とは、歯数が１：２であり、小歯車４４４の回転に対して従動歯車４４５には逆方向に半分の回転が伝達される。
回動連動部（回動連動機構）４４０は、釜回動台１３０の回動時に支持枠４３１を逆方向に所定の比率で連動的に回動させるものである。
この回動連動部４４０は、支持フレーム１０５に回転不能状態で固定された固定歯車４４１と、釜回動台１３０に回動可能に支持された支軸４４２と、支軸４４２に固定され、固定歯車４４１に噛合う大歯車４４３（第１歯車）と、支軸４４２に固定され、従動歯車４４５に噛合う小歯車４４４（第２歯車）と、支持枠４３１に固定装備され、当該支持枠４３１と共に中心線Ｃ回りに回動を行う従動歯車４４５とを備えている。
固定歯車４４１は、中心線Ｃを中心とする配置で平歯車であり、大歯車４４３は、釜回動台１３０の回動時に、固定歯車４４１に噛合して回転しつつ当該固定歯車４４１の周囲を周回移動するようになっている。つまり、この回動連動部４４０では、固定歯車４４１が太陽歯車、大歯車４４３が遊星歯車となる遊星歯車機構を構成している。
ここで、固定歯車４４１と大歯車４４３とは、歯数が同一であり、伝達比が１：１に設定されている。また、小歯車４４４と従動歯車４４５とは、歯数が１：２であり、小歯車４４４の回転に対して従動歯車４４５には逆方向に半分の回転が伝達される。
上記大歯車４４３は、釜回動台１３０が一定方向に回動を行うと、釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に周回移動することで釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じ、さらに、固定歯車４４１との噛合により釜回動台１３０に対して支軸４４２回りに釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じるので、合計で、釜回動台１３０と同じ方向に二倍の角度変化を生じる。
一方、小歯車４４４は、釜回動台１３０が一定方向に回動を行うと、釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に周回移動することで釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じ、さらに、大歯車４４３に連動して釜回動台１３０に対して支軸４４２回りに釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じるので、小歯車４４４も、釜回動台１３０と同じ方向に二倍の角度変化を生じる。
一方、小歯車４４４は、釜回動台１３０が一定方向に回動を行うと、釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に周回移動することで釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じ、さらに、大歯車４４３に連動して釜回動台１３０に対して支軸４４２回りに釜回動台１３０の回動角度と等しい角度変化を生じるので、小歯車４４４も、釜回動台１３０と同じ方向に二倍の角度変化を生じる。
これに対して、従動歯車４４５は、小歯車４４４が釜回動台１３０の回動により周回移動を行うと、釜回動台１３０と同じ方向にその回動角度と等しい角度変化を生じる。しかし、大歯車４４３が固定歯車４４１に噛合することで生じる回転に伴い、小歯車４４４が支軸４４２回りに回転するので、釜回動台１３０と逆方向に伝達比に応じて釜回動台１３０の回動角度の半分の回転を生じる。その結果、従動歯車４４５には、合計で、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の回動角度の半分の回転を生じることとなる。
つまり、この回動連動部４４０により、釜回動台１３０が回動を行うと、支持枠４３１に対して、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の回動角度の半分の回動動作が連動して行われるようになっている。
つまり、この回動連動部４４０により、釜回動台１３０が回動を行うと、支持枠４３１に対して、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の回動角度の半分の回動動作が連動して行われるようになっている。
差動伝達機構４００は、上記の構成により、釜駆動モータ４０１の駆動により、入力軸４１１に対して一定の方向に一定の回転速度で回転が入力されると、差動機構部４３０を介して、出力軸４１２には逆方向に同じ回転速度で回転が伝達される。
さらに、釜回動モータ４０２により釜回動台１３０に対して、一定の方向に一定の回動角度で回動が入力されると、回動連動部４４０により、支持枠４３１は、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の半分の回動角度で回動動作が伝達される。
支持枠４３１が釜回動台１３０の半分の回動角度で回動を行うと、差動機構部４３０により、入力軸４１１に対して出力軸４１２には、支持枠４３１と同じ方向にその回動角度の二倍の回転角度変化を生じることとなる。
つまり、入力軸４１１に対して出力軸４１２には、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の回動角度と同じ回転角度変化を付与することができる。従って、釜回動台１３０の回動時に、出力軸４１２は釜回動台１３０に対して角度変化を生じないこととなる。
このため、釜回動台１３０の上で、釜機構８００の釜８０１が回転駆動している状態において、釜回動台１３０の回動を行っても、出力軸４１２には釜機構８００の回動と同じ角度変化が付与されるので、回動動作を行う釜回動台１３０上の釜機構８００に対して、回動動作を行わない場所に釜駆動モータ４０１を設置しても、釜回動台１３０の回動時に釜回動台１３０上の釜機構８００に入力される回転動作に位相差が発生しない構造となっている。
さらに、釜回動モータ４０２により釜回動台１３０に対して、一定の方向に一定の回動角度で回動が入力されると、回動連動部４４０により、支持枠４３１は、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の半分の回動角度で回動動作が伝達される。
支持枠４３１が釜回動台１３０の半分の回動角度で回動を行うと、差動機構部４３０により、入力軸４１１に対して出力軸４１２には、支持枠４３１と同じ方向にその回動角度の二倍の回転角度変化を生じることとなる。
つまり、入力軸４１１に対して出力軸４１２には、釜回動台１３０と同じ方向に釜回動台１３０の回動角度と同じ回転角度変化を付与することができる。従って、釜回動台１３０の回動時に、出力軸４１２は釜回動台１３０に対して角度変化を生じないこととなる。
このため、釜回動台１３０の上で、釜機構８００の釜８０１が回転駆動している状態において、釜回動台１３０の回動を行っても、出力軸４１２には釜機構８００の回動と同じ角度変化が付与されるので、回動動作を行う釜回動台１３０上の釜機構８００に対して、回動動作を行わない場所に釜駆動モータ４０１を設置しても、釜回動台１３０の回動時に釜回動台１３０上の釜機構８００に入力される回転動作に位相差が発生しない構造となっている。
上記回動連動部４４０の動作を回動角度を具体的に定めた簡単な例によりに説明する。
釜回動台１３０が反時計方向に１８０度回転すると、支軸４４２に固定された大歯車４４３と小歯車４４４は、釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転する。さらに、固定歯車４４１により、大歯車４４３と小歯車４４４は、支軸４４２回りに反時計方向に１８０度回転する。
そして、小歯車４４４が釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転すると、小歯車４４４と噛み合っている従動歯車４４５は、中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転する。
また、小歯車４４４が支軸４４２回りに反時計方向に１８０度回転すると、小歯車４４４と従動歯車４４５とは歯数が１：２のため、従動歯車４４５は、中心線Ｃを中心に時計方向に９０度回転する。
この結果、従動歯車４４５には、反時計方向に１８０度の回転と、時計方向に９０度の回転を合計した、反時計方向に９０度の回転が生じる。
従動歯車４４５は支持枠４３１に固定されており、支持枠４３１も反時計方向に９０度回転する。支持枠枠４３１が反時計方向に９０度回転すると、第二のかさ歯車４３３は、伝達かさ歯車４３５の回転分（自身の時計方向に９０度）と支持枠４３１の回転分（反時計方向に９０度）の合計である、反時計方向に１８０度回転する。第二のかさ歯車４３３は出力軸４１２に固定されているため、出力軸４１２も反時計方向に１８０度回転する。
図２に示すように、出力軸４１２に固定された出力スプロケット４１６と、釜機構８００の入力スプロケット８２２とは、タイミングルト４１７で掛け渡されている。
しかし、釜回動台１３０が反時計方向に１８０度回転すると、出力軸４１２も反時計方向に１８０度回転する。このため、釜回動台１３０の回転に伴い、入力スプロケット８２２に回転が生じないので、釜機構に位相差が発生しない。
釜回動台１３０が反時計方向に１８０度回転すると、支軸４４２に固定された大歯車４４３と小歯車４４４は、釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転する。さらに、固定歯車４４１により、大歯車４４３と小歯車４４４は、支軸４４２回りに反時計方向に１８０度回転する。
そして、小歯車４４４が釜回動台１３０と共に中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転すると、小歯車４４４と噛み合っている従動歯車４４５は、中心線Ｃを中心に反時計方向に１８０度回転する。
また、小歯車４４４が支軸４４２回りに反時計方向に１８０度回転すると、小歯車４４４と従動歯車４４５とは歯数が１：２のため、従動歯車４４５は、中心線Ｃを中心に時計方向に９０度回転する。
この結果、従動歯車４４５には、反時計方向に１８０度の回転と、時計方向に９０度の回転を合計した、反時計方向に９０度の回転が生じる。
従動歯車４４５は支持枠４３１に固定されており、支持枠４３１も反時計方向に９０度回転する。支持枠枠４３１が反時計方向に９０度回転すると、第二のかさ歯車４３３は、伝達かさ歯車４３５の回転分（自身の時計方向に９０度）と支持枠４３１の回転分（反時計方向に９０度）の合計である、反時計方向に１８０度回転する。第二のかさ歯車４３３は出力軸４１２に固定されているため、出力軸４１２も反時計方向に１８０度回転する。
図２に示すように、出力軸４１２に固定された出力スプロケット４１６と、釜機構８００の入力スプロケット８２２とは、タイミングルト４１７で掛け渡されている。
しかし、釜回動台１３０が反時計方向に１８０度回転すると、出力軸４１２も反時計方向に１８０度回転する。このため、釜回動台１３０の回転に伴い、入力スプロケット８２２に回転が生じないので、釜機構に位相差が発生しない。
［釜機構］
図６は釜機構８００の平面図、図７、８はそれぞれ釜機構８００の一部の構成を省略した図３と異なる方向から見た斜視図である。
図２〜図４、図６〜図８に示すように、釜機構８００は、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に搭載されている。この釜機構８００は、一定方向に連続的に回転を行う外釜８０２とボビンを格納する内釜８０３とからなる水平釜としての釜８０１と、差動伝達機構４００からのトルクを外釜８０２に伝達するトルク伝達機構８１０と、釜軸８１１を介して外釜８０２を回転可能に支持する釜土台８０４と、当該釜土台８０４に設けられ、内釜８０３に設けられた凸部８０３ａが嵌合して内釜８０３の回転を規制する回り止め８０５と、針棒１２の上下動と同じ周期で内釜８０３に当接して回り止め８０５と内釜の凸部８０３ａとに上糸の抜ける隙間を形成するオープナー８０６と、オープナー８０６を作動させるオープナー作動部８２０と、釜土台８０４に搭載され、下糸の切断を行うメス機構８３０と、釜土台８０４の内部に潤滑油を供給する給油機構８４０とを備えている。
図６は釜機構８００の平面図、図７、８はそれぞれ釜機構８００の一部の構成を省略した図３と異なる方向から見た斜視図である。
図２〜図４、図６〜図８に示すように、釜機構８００は、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に搭載されている。この釜機構８００は、一定方向に連続的に回転を行う外釜８０２とボビンを格納する内釜８０３とからなる水平釜としての釜８０１と、差動伝達機構４００からのトルクを外釜８０２に伝達するトルク伝達機構８１０と、釜軸８１１を介して外釜８０２を回転可能に支持する釜土台８０４と、当該釜土台８０４に設けられ、内釜８０３に設けられた凸部８０３ａが嵌合して内釜８０３の回転を規制する回り止め８０５と、針棒１２の上下動と同じ周期で内釜８０３に当接して回り止め８０５と内釜の凸部８０３ａとに上糸の抜ける隙間を形成するオープナー８０６と、オープナー８０６を作動させるオープナー作動部８２０と、釜土台８０４に搭載され、下糸の切断を行うメス機構８３０と、釜土台８０４の内部に潤滑油を供給する給油機構８４０とを備えている。
［釜機構：釜］
釜８０１の内釜８０３は、上部が開放された有底の略筒状体であり、内底面の中心にはボビンをはめ込む軸部が立設されており、当該ボビンを格納する機能を有している。
外釜８０２も上部が開放された有底の略筒状体であり、その内部に内釜８０３を格納保持する。この外釜８０２は、内釜８０３を同心の状態を保持すると共に、当該内釜８０３に対して回転可能に結合されている。また、外釜８０２の底面の中心には、後述する釜軸８１１が垂下した状態で固定装備されている。そして、釜軸８１１は、Ｚ軸方向に沿った状態で回転可能に釜土台８０４に支持され、釜土台８０４はネジ止めにより釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に固定装備されている。
外釜８０２は、釜軸８１１から一定方向にトルクが入力され、針上下動の二倍の速度で回転が行われるようになっている。そして、外釜８０２に設けられた剣先が二回転に一回の割合で縫い針１１から上糸を捕捉するようになっている。
釜８０１の内釜８０３は、上部が開放された有底の略筒状体であり、内底面の中心にはボビンをはめ込む軸部が立設されており、当該ボビンを格納する機能を有している。
外釜８０２も上部が開放された有底の略筒状体であり、その内部に内釜８０３を格納保持する。この外釜８０２は、内釜８０３を同心の状態を保持すると共に、当該内釜８０３に対して回転可能に結合されている。また、外釜８０２の底面の中心には、後述する釜軸８１１が垂下した状態で固定装備されている。そして、釜軸８１１は、Ｚ軸方向に沿った状態で回転可能に釜土台８０４に支持され、釜土台８０４はネジ止めにより釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に固定装備されている。
外釜８０２は、釜軸８１１から一定方向にトルクが入力され、針上下動の二倍の速度で回転が行われるようになっている。そして、外釜８０２に設けられた剣先が二回転に一回の割合で縫い針１１から上糸を捕捉するようになっている。
外釜８０２は、内釜８０３の外周に取り付けられ、内釜８０３に摺接しつつ垂直な中心線回りに一定方向の連続的な全回転を行う。
一方、内釜８０３は、外釜８０２と供に回転を生じないように、外周上部に上方に突出した凸部８０３ａを備え、当該凸部８０３ａが回転方向の両側に迫る回り止め８０５に嵌合している。なお、嵌合部としては凸部８０３ａのように突出する形状に限らず、例えば凹状とし、回り止め８０５を凸状にして嵌合させても良い。
一方、内釜８０３は、外釜８０２と供に回転を生じないように、外周上部に上方に突出した凸部８０３ａを備え、当該凸部８０３ａが回転方向の両側に迫る回り止め８０５に嵌合している。なお、嵌合部としては凸部８０３ａのように突出する形状に限らず、例えば凹状とし、回り止め８０５を凸状にして嵌合させても良い。
［釜機構：オープナー作動部］
オープナー作動部８２０は、釜土台８０４を上下に貫通し、Ｚ軸方向に並行な状態で回転可能に支持されたオープナー軸８２１と、オープナー軸８２１の下端部に固定装備された入力スプロケット８２２と、オープナー軸８２１の上端部において当該オープナー軸８２１の回転中心線から偏心した位置に設けられた偏心軸８２３と、偏心軸８２３に一端部が連結されたクランクロッド８２４と、オープナー８０６を保持すると共にクランクロッド８２４の他端部に連結された回動腕８２５とを備えている。
オープナー作動部８２０は、釜土台８０４を上下に貫通し、Ｚ軸方向に並行な状態で回転可能に支持されたオープナー軸８２１と、オープナー軸８２１の下端部に固定装備された入力スプロケット８２２と、オープナー軸８２１の上端部において当該オープナー軸８２１の回転中心線から偏心した位置に設けられた偏心軸８２３と、偏心軸８２３に一端部が連結されたクランクロッド８２４と、オープナー８０６を保持すると共にクランクロッド８２４の他端部に連結された回動腕８２５とを備えている。
入力スプロケット８２２は、前述したように、差動伝達機構４００の出力スプロケット４１６からタイミングベルト４１７を介してトルクが入力される。この入力スプロケット８２２は、出力スプロケット４１６よりも径が小さく、針棒１２の上下動と同じ回転速度で入力スプロケット８２２が回転を行うように回転が増速されてトルクが入力される。
また、入力スプロケット８２２の近傍には図示しないテンションローラが併設されている。釜土台８０４は長穴を介してネジ止めにより釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に固定装備されており、ネジを緩めることで位置調節を行い、釜８０１の位置調節を可能としている。この釜８０１の位置調節により、入力スプロケット８２２と出力スプロケット４１６との間に掛け渡されたタイミングベルト４１７が緩まぬよう、テンションローラがタイミングベルト４１７に常時押しつけられて、ベルトに張力を付与している。
また、入力スプロケット８２２の近傍には図示しないテンションローラが併設されている。釜土台８０４は長穴を介してネジ止めにより釜回動台１３０の搭載板１３１の上面に固定装備されており、ネジを緩めることで位置調節を行い、釜８０１の位置調節を可能としている。この釜８０１の位置調節により、入力スプロケット８２２と出力スプロケット４１６との間に掛け渡されたタイミングベルト４１７が緩まぬよう、テンションローラがタイミングベルト４１７に常時押しつけられて、ベルトに張力を付与している。
回動腕８２５は、釜土台８０４の上部において、Ｚ軸回りに回動可能に支持されており、その回動腕８２５の一端部がクランクロッド８２４の他端部に連結されている。クランクロッド８２４は前述したように、その一端部が偏心軸８２３に連結され、周回運動が付与されるので、その他端部では回動腕８２５をオープナー軸８２１の回転と同じ周期で回動させることができる。
従って、回動腕８２５に固定装備されたオープナー８０６もその先端部が回動腕８２５と共に往復回動を行うこととなる。オープナー８０６はその回動動作により、内釜８０３の外周上部からその半径方向外側に延出された係止突起８０３ｂに接触し、外釜８０２の回転時に内釜８０３の凸部８０３ａと回り止め８０５とが密着する部位を引き離し、上糸の通過を可能としている。
従って、回動腕８２５に固定装備されたオープナー８０６もその先端部が回動腕８２５と共に往復回動を行うこととなる。オープナー８０６はその回動動作により、内釜８０３の外周上部からその半径方向外側に延出された係止突起８０３ｂに接触し、外釜８０２の回転時に内釜８０３の凸部８０３ａと回り止め８０５とが密着する部位を引き離し、上糸の通過を可能としている。
［釜機構：トルク伝達機構］
トルク伝達機構８１０は、外釜８０２の底面中心に固定装備された釜回転軸としての釜軸８１１と、オープナー軸８２１の中間に固定装備された主動歯車８１２と、釜軸８１１に固定装備された従動歯車８１３とから構成されている。
主動歯車８１２と従動歯車８１３の歯数の比率は２：１であり、オープナー軸８２１から釜軸８１１には二倍速で回転が伝達される。つまり、釜８０１の外釜８０２は、縫い針の上下動の回数に対して二倍の速度で回転が行われる。
トルク伝達機構８１０は、外釜８０２の底面中心に固定装備された釜回転軸としての釜軸８１１と、オープナー軸８２１の中間に固定装備された主動歯車８１２と、釜軸８１１に固定装備された従動歯車８１３とから構成されている。
主動歯車８１２と従動歯車８１３の歯数の比率は２：１であり、オープナー軸８２１から釜軸８１１には二倍速で回転が伝達される。つまり、釜８０１の外釜８０２は、縫い針の上下動の回数に対して二倍の速度で回転が行われる。
なお、このトルク伝達機構８１０では歯車機構を採用しているが、トルク伝達可能なあらゆる種類の伝達機構を用いることが可能である。例えば、ベルト機構を用いても良い。その場合、釜駆動モータ４０１を逆回転で駆動させるか、出力スプロケット４１６と入力スプロケット８２２との間のトルク伝達をタイミングベルト４１７に替えて歯車機構を用いることが望ましい。
［釜機構：給油機構］
図９（Ａ）は給油機構８４０の水平方向の断面図、図９（Ｂ）は給油機構８４０の垂直方向の断面図である。
給油機構８４０は、釜土台８０４に設けられた潤滑油を貯留する図示しないオイルタンクと、オープナー軸８２１の中間位置に形成された回転部８４１と、釜土台８０４内周と回転部８４１の切り欠け部８４１ａとにより形成された油供給空間としてのポンプ室８４４と、ポンプ室８４４の上部と下部に装着されるオイルシール８４５、８４６と、ポンプ室８４４に連通する潤滑油の導入口８４３と、ポンプ室８４４に連通する潤滑油の排出口８４２と、回転部８４１の外周に当接して往復運動を行うプランジャ８４７とを備えており、これらによりプランジャポンプ型の給油ポンプが構成されている。
図９（Ａ）は給油機構８４０の水平方向の断面図、図９（Ｂ）は給油機構８４０の垂直方向の断面図である。
給油機構８４０は、釜土台８０４に設けられた潤滑油を貯留する図示しないオイルタンクと、オープナー軸８２１の中間位置に形成された回転部８４１と、釜土台８０４内周と回転部８４１の切り欠け部８４１ａとにより形成された油供給空間としてのポンプ室８４４と、ポンプ室８４４の上部と下部に装着されるオイルシール８４５、８４６と、ポンプ室８４４に連通する潤滑油の導入口８４３と、ポンプ室８４４に連通する潤滑油の排出口８４２と、回転部８４１の外周に当接して往復運動を行うプランジャ８４７とを備えており、これらによりプランジャポンプ型の給油ポンプが構成されている。
回転部８４１の切り欠け部８４１ａは、片側が楕円状に切り欠かれて形成されている。また、導入口８４３はチューブを介してオイルタンクに接続されている。また、排出口８４２は、チューブを介して釜軸８１１や釜レース面に接続されている。
オープナー軸８２１は、上方から見ると反時計方向に回転し、導入口８４３に負圧が発生し、その負圧によって吸引力が発生し、オイルタンク内から潤滑油が吸引される。ポンプ室内に吸引された潤滑油は、オープナー軸８２１の回転とプランジャ８４７の作用によって、釜軸や釜レース面に潤滑油を供給する。
なお、この給油機構８４０では、プランジャポンプを例示したが、回転駆動源を用いることができるいずれの形式のポンプを使用しても良い。
オープナー軸８２１は、上方から見ると反時計方向に回転し、導入口８４３に負圧が発生し、その負圧によって吸引力が発生し、オイルタンク内から潤滑油が吸引される。ポンプ室内に吸引された潤滑油は、オープナー軸８２１の回転とプランジャ８４７の作用によって、釜軸や釜レース面に潤滑油を供給する。
なお、この給油機構８４０では、プランジャポンプを例示したが、回転駆動源を用いることができるいずれの形式のポンプを使用しても良い。
［釜機構：メス機構］
メス機構８３０は、固定メス８３１を固定保持するメス土台８３２と、固定メス８３１との協働により上糸及び下糸を切断する動メス８３３と、動メス８３３を保持するメス保持腕８３４と、メス保持腕８３４をＺ軸回りに回動可能とするメス支軸８３５と、メス保持腕８３４に回動の動力を付与するカムとしての外周カム８３６と、メス支軸８３５の下端部に設けられ、外周カム８３６から回動の動力が入力されるメス駆動腕８３７と、外周カム８３６からメス駆動腕８３７への動力の入力の接続と切断とを切り替えるメス駆動用のエアシリンダ８３８と、エアシリンダ８３８の切り替え動作を伝達する伝達腕８３９とを備えている。
メス機構８３０は、固定メス８３１を固定保持するメス土台８３２と、固定メス８３１との協働により上糸及び下糸を切断する動メス８３３と、動メス８３３を保持するメス保持腕８３４と、メス保持腕８３４をＺ軸回りに回動可能とするメス支軸８３５と、メス保持腕８３４に回動の動力を付与するカムとしての外周カム８３６と、メス支軸８３５の下端部に設けられ、外周カム８３６から回動の動力が入力されるメス駆動腕８３７と、外周カム８３６からメス駆動腕８３７への動力の入力の接続と切断とを切り替えるメス駆動用のエアシリンダ８３８と、エアシリンダ８３８の切り替え動作を伝達する伝達腕８３９とを備えている。
メス保持腕８３４は、釜８０１の上方で往復の回動を行い、動メス８３３と固定メス８３１とで上糸及び下糸の切断を行う。
このメス保持腕８３４の往復回動の動力は、メス支軸８３５を介してメス駆動腕８３７から入力される。
メス駆動腕８３７は、その回動端部にコロ８３７ａを保持しており、当該コロ８３７ａを外周カム８３６の外周に当接させることで、外周カム８３６の外周形状に応じて回動動作が入力される。
外周カム８３６は、オープナー軸８２１の下部に固定装備され、オープナー軸８２１と共に回転を行う。そして、その外周の一部は、回転中心からの距離が大きくなっており、当該部位からコロ８３７ａを介してメス駆動腕８３７に回動動作が付与される。
このように、メス機構８３０は、糸切り動作の動力をオープナー軸８２１から得ている。
このメス保持腕８３４の往復回動の動力は、メス支軸８３５を介してメス駆動腕８３７から入力される。
メス駆動腕８３７は、その回動端部にコロ８３７ａを保持しており、当該コロ８３７ａを外周カム８３６の外周に当接させることで、外周カム８３６の外周形状に応じて回動動作が入力される。
外周カム８３６は、オープナー軸８２１の下部に固定装備され、オープナー軸８２１と共に回転を行う。そして、その外周の一部は、回転中心からの距離が大きくなっており、当該部位からコロ８３７ａを介してメス駆動腕８３７に回動動作が付与される。
このように、メス機構８３０は、糸切り動作の動力をオープナー軸８２１から得ている。
一方、オープナー軸８２１は、縫製中は連続して一定方向に回転を行っているので、外周カム８３６も同様に連続的に回転を行う。従って、メス機構８３０では、縫製中は、メス駆動用のエアシリンダ８３８を制御して、伝達腕８３９を介してコロ８３７ａが外周カム８３６に接触しない位置まで退避させておき、縫製終了時などの糸切り実行時にエアシリンダ８３８を作動させてコロ８３７ａを外周カム８３６に当接させて、糸切りを実行している。
［ミシンの制御系：制御装置］
図１０はミシン１００の制御系を示したブロック図である。ミシン１００は、上述した各部、各部材の動作を制御するための動作制御手段としての制御装置１１０を備えている。そして、制御装置１１０は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ１１２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ１１３と、縫製データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ１１４と、ＲＯＭ１１２内のプログラムを実行するＣＰＵ１１１とを備えている。
図１０はミシン１００の制御系を示したブロック図である。ミシン１００は、上述した各部、各部材の動作を制御するための動作制御手段としての制御装置１１０を備えている。そして、制御装置１１０は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ１１２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ１１３と、縫製データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ１１４と、ＲＯＭ１１２内のプログラムを実行するＣＰＵ１１１とを備えている。
また、ＣＰＵ１１１は、図示しないインターフェイスを介してミシンモータ駆動回路２１ａ、Ｘ軸モータ駆動回路１０２ｅ、Ｙ軸モータ駆動回路１０２ｆ、釜駆動モータ駆動回路４０１ａ、釜回動モータ駆動回路４０２ａ、針回動モータ駆動回路３２ａと接続され、これらを介して、さらに、ミシンモータ２１、Ｘ軸モータ１０２ｃ、Ｙ軸モータ１０２ｄ、釜駆動モータ４０１、釜回動モータ４０２、針回動モータ３２のそれぞれに接続され、各モータ２１，１０２ｃ，１０２ｄ，４０１，４０２，３２の駆動を制御する。
また、ミシンモータ２１は、図示しないエンコーダを備えており、その検出角度がＣＰＵ１１１に出力される。
また、上記各モータ１０２ｃ，１０２ｄ，４０１，４０２，３２はステッピングモータであり、これらの図示しない原点検索手段がＣＰＵ１１１に接続され、その出力からＣＰＵ１１１は各モータの原点位置を認識することができる。
さらに、ＣＰＵ１１１は、インターフェイスを介して、釜機構８００のメス駆動用エアシリンダ８３８を作動させる電磁弁８３８ａの開閉を切り替える駆動回路８３８ｂと接続され、当該駆動回路８３８ｂを介して電磁弁８３８ａの制御を行う。
また、ミシンモータ２１は、図示しないエンコーダを備えており、その検出角度がＣＰＵ１１１に出力される。
また、上記各モータ１０２ｃ，１０２ｄ，４０１，４０２，３２はステッピングモータであり、これらの図示しない原点検索手段がＣＰＵ１１１に接続され、その出力からＣＰＵ１１１は各モータの原点位置を認識することができる。
さらに、ＣＰＵ１１１は、インターフェイスを介して、釜機構８００のメス駆動用エアシリンダ８３８を作動させる電磁弁８３８ａの開閉を切り替える駆動回路８３８ｂと接続され、当該駆動回路８３８ｂを介して電磁弁８３８ａの制御を行う。
データメモリ１１４に格納されている縫製データには、所定の縫製パターンを縫製するための一針ごとのＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの動作量が順番に記憶されており、ＣＰＵ１１１は、縫製の際には、一針ごとにＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄを駆動する動作制御を行う。
また、制御装置１１０は、縫製時には、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とが、針棒１２の上下動周期と釜８０１の回転周期とが一致するよう同期制御を実施する。このため、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とには、それぞれ図示を省略したエンコーダが併設されている。
また、制御装置１１０は、縫製時には、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とが、針棒１２の上下動周期と釜８０１の回転周期とが一致するよう同期制御を実施する。このため、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とには、それぞれ図示を省略したエンコーダが併設されている。
また、ＣＰＵ１１１は、上記縫製データに基づく縫製制御の実行に伴い、ヒッチステッチ回避制御を実行する。図１１は、Ｘ−Ｙ平面上において、針棒の中心線Ｃの位置から釜８０１の回転中心線の位置に向かう基準線Ｐ（図２参照）の方向を基準（0°）とした場合に、ヒッチステッチが発生する縫い方向を斜線のエリアＨで示した説明図である。即ち、図示のように、針棒中心線Ｃの位置から釜８０１に向かう方向に対してθ１からθ２の角度範囲内に向かって運針を行うと、ヒッチステッチが発生する。かかるヒッチステッチの発生する方向は、釜の種類やその他の諸条件により変動するので、ミシンごとに試し縫い等を行って得られた角度θ１、θ２の数値を特定しても良い。これらθ１、θ２の値は予めデータメモリ１１４内に登録されている。
そして、ＣＰＵ１１１は、縫製時に縫製データの一針ごとのＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの動作量を読み込むと、当該各動作量から次の運針の縫い方向を算出し、現在の釜８０１の位置を基準に算出した縫い方向がθ１からθ２の角度範囲内か否かを判定する。そして、範囲内の時には、針落ちが行われる前に、θ１からθ２の角度範囲から外れる角度まで針回動モータ３２及び釜回動モータ４０２を同期的に駆動し、針棒１２及び釜土台８０４を中心線Ｃ回りに回動させる。また、縫い方向がθ１からθ２の角度範囲外の場合には、現在の針棒１２及び釜土台８０４の回動位置を維持する。
上記ヒッチステッチ回避制御を縫製データの全針について実施することにより、縫製パターン全体においてヒッチステッチの発生を回避することが可能である。
即ち、この制御装置１１０は縫い制御手段として機能するものである。
そして、ＣＰＵ１１１は、縫製時に縫製データの一針ごとのＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの動作量を読み込むと、当該各動作量から次の運針の縫い方向を算出し、現在の釜８０１の位置を基準に算出した縫い方向がθ１からθ２の角度範囲内か否かを判定する。そして、範囲内の時には、針落ちが行われる前に、θ１からθ２の角度範囲から外れる角度まで針回動モータ３２及び釜回動モータ４０２を同期的に駆動し、針棒１２及び釜土台８０４を中心線Ｃ回りに回動させる。また、縫い方向がθ１からθ２の角度範囲外の場合には、現在の針棒１２及び釜土台８０４の回動位置を維持する。
上記ヒッチステッチ回避制御を縫製データの全針について実施することにより、縫製パターン全体においてヒッチステッチの発生を回避することが可能である。
即ち、この制御装置１１０は縫い制御手段として機能するものである。
図１２は上記ヒッチステッチ回避制御のフローチャートである。これに基づいてヒッチステッチ回避制御を具体的に説明する。
まず、縫製時において、ＣＰＵ１１１は、縫製データからＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量の読み込みと現在の釜８０１の中心線Ｃを中心とする角度の記憶の読み込みを行う（ステップＳ１）。
そして、中心線Ｃの位置と釜８０１の中心位置とを結ぶ基準線Ｐに対する縫い方向の角度θ０を算出する（ステップＳ３）。
さらに、ＣＰＵ１１１は、算出した縫い方向の角度θ０がθ１からθ２の角度範囲内か否かを判定する（ステップＳ５）。
まず、縫製時において、ＣＰＵ１１１は、縫製データからＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量の読み込みと現在の釜８０１の中心線Ｃを中心とする角度の記憶の読み込みを行う（ステップＳ１）。
そして、中心線Ｃの位置と釜８０１の中心位置とを結ぶ基準線Ｐに対する縫い方向の角度θ０を算出する（ステップＳ３）。
さらに、ＣＰＵ１１１は、算出した縫い方向の角度θ０がθ１からθ２の角度範囲内か否かを判定する（ステップＳ５）。
そして、角度範囲外の場合にはそのまま処理を終了して針落ちを行い、角度範囲内の時には、正逆いずれの方向に釜８０１を回動させるべきかを判定する（ステップＳ７）。
即ち、θ１−θ０の絶対値がθ２−θ０の絶対値よりも小さいか否かを判定し、θ１−θ０の絶対値が小さい場合には、当該値にマージンとなる角度αを加算した角度で釜８０１及び針棒１２の正方向の回動を行う（ステップＳ９）。
また、θ２−θ０の絶対値が小さい場合には、当該値にマージンとなる角度αを加算した角度で釜８０１及び針棒１２の逆方向の回動を行う（ステップＳ１１）。
なお、マージンとなる角度αは任意に設定可能とすることが望ましく、その設定値はデータメモリ１１４内に記憶される。なお、このαも絶対値である。
さらに、ＣＰＵ１１１は、次回のヒッチステッチ角度領域判定のために、回動を行った後の釜８０１の中心線回りの角度を記憶する。
そして、ヒッチステッチ回避制御を終了する。なお、かかる制御は、毎針の針落ちの前に実施される。
なお、上記制御にあっては、釜回動モータ４０２の原点検索を行った後、制御動作量を逐次記憶することにより中心線Ｃ回りの釜８０１の角度を常に把握することが可能であるが、釜回動台１３０或いは針棒回動台３１に角度センサを設け、その検出により釜８０１の角度を取得しても良い。
即ち、θ１−θ０の絶対値がθ２−θ０の絶対値よりも小さいか否かを判定し、θ１−θ０の絶対値が小さい場合には、当該値にマージンとなる角度αを加算した角度で釜８０１及び針棒１２の正方向の回動を行う（ステップＳ９）。
また、θ２−θ０の絶対値が小さい場合には、当該値にマージンとなる角度αを加算した角度で釜８０１及び針棒１２の逆方向の回動を行う（ステップＳ１１）。
なお、マージンとなる角度αは任意に設定可能とすることが望ましく、その設定値はデータメモリ１１４内に記憶される。なお、このαも絶対値である。
さらに、ＣＰＵ１１１は、次回のヒッチステッチ角度領域判定のために、回動を行った後の釜８０１の中心線回りの角度を記憶する。
そして、ヒッチステッチ回避制御を終了する。なお、かかる制御は、毎針の針落ちの前に実施される。
なお、上記制御にあっては、釜回動モータ４０２の原点検索を行った後、制御動作量を逐次記憶することにより中心線Ｃ回りの釜８０１の角度を常に把握することが可能であるが、釜回動台１３０或いは針棒回動台３１に角度センサを設け、その検出により釜８０１の角度を取得しても良い。
［第一の実施形態の作用効果］
以上の構成により、ミシン１００は、制御装置１１０が、布移動機構１０２による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるように、釜回動モータ４０２を駆動して、中心線Ｃ回りに釜土台８０４及び針棒１２を回動させることにより、ヒッチステッチの発生を効果的に回避することができ、縫い全体に渡ってパーフェクトステッチを実現することで縫い品質を飛躍的に向上することが可能となる。
また、差動伝達機構４００により、釜土台８０４を中心線Ｃ回りに回動させても縫い針１１に対する釜８０１の位相が一定に維持されるので、釜８０１の剣先が適正なタイミングで縫い針１１から上糸を捕捉することができ、安定した縫製を行うことが可能となる。
以上の構成により、ミシン１００は、制御装置１１０が、布移動機構１０２による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるように、釜回動モータ４０２を駆動して、中心線Ｃ回りに釜土台８０４及び針棒１２を回動させることにより、ヒッチステッチの発生を効果的に回避することができ、縫い全体に渡ってパーフェクトステッチを実現することで縫い品質を飛躍的に向上することが可能となる。
また、差動伝達機構４００により、釜土台８０４を中心線Ｃ回りに回動させても縫い針１１に対する釜８０１の位相が一定に維持されるので、釜８０１の剣先が適正なタイミングで縫い針１１から上糸を捕捉することができ、安定した縫製を行うことが可能となる。
また、差動伝達機構４００により、釜土台８０４上に釜８０１の回転駆動源となる釜駆動モータ４０１を搭載することなく、釜土台８０４の回動時における釜８０１に生じる位相差の発生を防止できるので、釜回動台１３０の軽量化を図ることが可能となり、釜回動モータ４０２を出力の小さい小型のものを使用することが可能となると共に、釜回動台１３０の支持構造等も小型化することが可能となる。
また、釜回動台１３０の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜８０１の回動動作が可能となる。従って、縫製の高速化も実現可能となる。
また、釜回動台１３０の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜８０１の回動動作が可能となる。従って、縫製の高速化も実現可能となる。
また、差動伝達機構の他の例として、回動連動部４４０を使用せずに、釜回動台１３０と支持枠４３１とに外径が１：２の従動スプロケットを個別に装備し、これらの従動スプロケットを同心で配置すると共に、釜回動モータ４０２からそれぞれタイミングベルトを介して回転駆動することで、釜回動台１３０と支持枠４３１とを同方向に２：１の回転角度で連動回転させることも可能である。
しかしながら、上記構成の場合には、釜回動台１３０に対するタイミングベルトと支持枠４３１に対するタイミングベルトとに個別の伸びによる誤差が発生し、これによる釜土台８０４の回動時に釜８０１に位相差が発生して剣先が適正なタイミングで上糸を捕捉できなくなる可能性を生じる。
これに対して、ミシン１００では、釜回動台１３０と支持枠４３１との間に回動連動部４４０を設けているので、釜回動モータ４０２から釜回動台１３０又は支持枠４３１のいずれか一方に回転を付与すればもう一方にも回動を付与することができる。従って、二つのタイミングベルトにより釜回動台１３０と支持枠４３１とに個別に回動を付与する場合のように、二本のタイミングベルトに生じる伸びの長さの違いによる釜８０１の位相のズレを抑制することが可能となる。
また、ミシン１００の場合、回動連動部４４０が釜回動台１３０と支持枠４３１と間にズレを生じさせる可能性も有するが、釜回動台１３０と支持枠４３１とは同心で近接して配置されているので、回動連動部４４０によるズレは十分に低減することが可能である。特に、回動連動部４４０を歯車機構で構成することにより、タイミングベルトの伸びに起因するズレを排除することができ、釜８０１の剣先がより適正なタイミングで上糸を捕捉することを可能とする。従って、釜回動時に目飛びなどの発生を低減し、高い縫い品質の縫製を行うことが可能である。
しかしながら、上記構成の場合には、釜回動台１３０に対するタイミングベルトと支持枠４３１に対するタイミングベルトとに個別の伸びによる誤差が発生し、これによる釜土台８０４の回動時に釜８０１に位相差が発生して剣先が適正なタイミングで上糸を捕捉できなくなる可能性を生じる。
これに対して、ミシン１００では、釜回動台１３０と支持枠４３１との間に回動連動部４４０を設けているので、釜回動モータ４０２から釜回動台１３０又は支持枠４３１のいずれか一方に回転を付与すればもう一方にも回動を付与することができる。従って、二つのタイミングベルトにより釜回動台１３０と支持枠４３１とに個別に回動を付与する場合のように、二本のタイミングベルトに生じる伸びの長さの違いによる釜８０１の位相のズレを抑制することが可能となる。
また、ミシン１００の場合、回動連動部４４０が釜回動台１３０と支持枠４３１と間にズレを生じさせる可能性も有するが、釜回動台１３０と支持枠４３１とは同心で近接して配置されているので、回動連動部４４０によるズレは十分に低減することが可能である。特に、回動連動部４４０を歯車機構で構成することにより、タイミングベルトの伸びに起因するズレを排除することができ、釜８０１の剣先がより適正なタイミングで上糸を捕捉することを可能とする。従って、釜回動時に目飛びなどの発生を低減し、高い縫い品質の縫製を行うことが可能である。
なお、上記針棒回動機構３０の針回動モータ３２と差動伝達機構４００の釜回動モータ４０２とは一つのモータにより共通化を図っても良い。例えば、釜回動モータ４０２の動力を、ミシンフレーム１０１内に配設した軸、歯車機構、ベルト機構又はこれらの組み合わせからなる周知の動力伝達機構で針棒回動台３１に伝達し、回動させる構成としても良い。また、逆に、針回動モータ３２の動力で差動伝達機構４００の釜回動台１３０側に周知の動力伝達機構で伝達する構成としても良い。具体的には、ミシンフレーム１０１に、ミシンアーム部１０１ａからミシンベッド部１０１ｂに至るＺ軸方向に沿った回転軸を設け、当該回転軸に単独のモータ（針回動モータ３２又は釜回動モータ４０２）で回動動力を付与すると共に、当該回転軸に主動スプロケット３３，４２１を装備する構成としても良いし、当該回転軸から主動スプロケット３３，４２１にベルト機構や歯車機構を介して回動動作を伝達しても良い。
上述のように、針回動モータ３２と釜回動モータ４０２とを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。また、各モータ３２，４０２の同期制御を不要とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
また、上記ミシン１００では、差動伝達機構４００から釜機構８００の釜軸８１１ではなくオープナー軸８２１に対してトルク入力を行い、オープナー軸８２１からトルク伝達機構８１０を介して二倍に増速して釜軸８１１に回転を伝達している。
かかるオープナー軸８２１は、オープナー８０６を周期的に回動させるための軸であるため、針棒１２の上下動と同じ周期で回転を行えばよく、釜軸８１１の回転速度の半分の速度で回転を行う。従って、釜駆動モータ４０１は釜軸８１１にトルクを入力する場合に比べて半分の速度で回転を行えばよく、出力が小さな小型のモータを使用することが可能となる。
かかるオープナー軸８２１は、オープナー８０６を周期的に回動させるための軸であるため、針棒１２の上下動と同じ周期で回転を行えばよく、釜軸８１１の回転速度の半分の速度で回転を行う。従って、釜駆動モータ４０１は釜軸８１１にトルクを入力する場合に比べて半分の速度で回転を行えばよく、出力が小さな小型のモータを使用することが可能となる。
また、釜軸８１１の半分の速度で回転を行うオープナー軸８２１にトルクを入力し、当該オープナー軸８２１から釜機構８００の各構成、即ち、給油機構８４０，メス機構８３０，釜８０１にトルクを付与する構成としている。この場合、釜軸８１１にトルクを入力し、釜軸８１１から給油機構８４０，メス機構８３０，オープナー作動部８２０の各構成にトルクを付与する構成とした場合と比較して、釜８０１と同じ速度（針棒１２の二倍速）で回転動作を行う部材が低減するので、釜機構８００全体を動作させるための動力を低減することができ、この点からも釜駆動モータ４０１を出力の小さな小型のモータを使用することが可能となる。
また、オープナー軸８２１から釜機構８００の給油機構８４０，メス機構８３０，釜８０１にトルクを付与する構成とすることで、動力を集約し、必要となる駆動源の個体数や各部への動力伝達部材の低減を図ることが可能となる。
また、オープナー軸８２１から釜機構８００の給油機構８４０，メス機構８３０，釜８０１にトルクを付与する構成とすることで、動力を集約し、必要となる駆動源の個体数や各部への動力伝達部材の低減を図ることが可能となる。
［第一の実施形態の各部における変更例］
ミシンモータ２１と差動伝達機構４００の釜駆動モータ４０１とは一つのモータにより共通化を図っても良い。例えば、釜駆動モータ４０１の動力を、ミシンフレーム１０１内に配設した軸、歯車機構、ベルト機構又はこれらの組み合わせからなる周知の動力伝達機構で上軸２２に伝達し、針棒１２の上下動を行う構成としても良い。また、逆に、ミシンモータ２１の動力で差動伝達機構４００の入力軸４１１側に周知の動力伝達機構で伝達する構成としても良い。
具体的には、ミシンフレーム１０１に、ミシンアーム部１０１ａからミシンベッド部１０１ｂに至るＺ軸方向に沿った回転軸を設け、当該回転軸と上軸２２とを傘歯歯車機構で動力伝達可能に連結し、当該回転軸にベルト機構や歯車機構で入力軸４１１とを動力伝達可能に連結し、釜駆動モータ４０１を省略する構成としても良い。
また、釜駆動モータ４０１から前述の回転軸に回転力を付与し、上軸２２を回転駆動して、ミシンモータ２１を省略する構成としても良い。
ミシンモータ２１と差動伝達機構４００の釜駆動モータ４０１とは一つのモータにより共通化を図っても良い。例えば、釜駆動モータ４０１の動力を、ミシンフレーム１０１内に配設した軸、歯車機構、ベルト機構又はこれらの組み合わせからなる周知の動力伝達機構で上軸２２に伝達し、針棒１２の上下動を行う構成としても良い。また、逆に、ミシンモータ２１の動力で差動伝達機構４００の入力軸４１１側に周知の動力伝達機構で伝達する構成としても良い。
具体的には、ミシンフレーム１０１に、ミシンアーム部１０１ａからミシンベッド部１０１ｂに至るＺ軸方向に沿った回転軸を設け、当該回転軸と上軸２２とを傘歯歯車機構で動力伝達可能に連結し、当該回転軸にベルト機構や歯車機構で入力軸４１１とを動力伝達可能に連結し、釜駆動モータ４０１を省略する構成としても良い。
また、釜駆動モータ４０１から前述の回転軸に回転力を付与し、上軸２２を回転駆動して、ミシンモータ２１を省略する構成としても良い。
上述のように、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とを一つのモータで共用する構成とした場合、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、各モータの同期制御を不要とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
さらに、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とを一つのモータで共用した場合であっても、回動連動部４４０を有するので、例えば、ミシンの停止状態において、メンテナンスなどの際に、釜８０１の釜回動台１３０を回動させた場合に、針棒１２に上下動が伝達されず、縫い針１１と他の物体との接触などを防止することが可能となる。
また、各モータの同期制御を不要とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
さらに、ミシンモータ２１と釜駆動モータ４０１とを一つのモータで共用した場合であっても、回動連動部４４０を有するので、例えば、ミシンの停止状態において、メンテナンスなどの際に、釜８０１の釜回動台１３０を回動させた場合に、針棒１２に上下動が伝達されず、縫い針１１と他の物体との接触などを防止することが可能となる。
また、上記ミシン１００では、水平全回転釜からなる釜８０１を例示したが、全回転の垂直釜を用いても良いし、半回転の垂直釜を用いても良い。
垂直釜を用いる場合には、釜駆動モータ４０１から釜８０１に至るまでの動力伝達経路の途中（例えば釜土台８０４）に傘歯歯車機構などを設けて、水平方向に沿った釜軸に回転力を伝達する構成とすることが望ましい。またその場合、オープナーは不要となるので、オープナー軸を介することなく釜軸に回転力を付与することが望ましい。
また、半回転釜を用いる場合には、釜駆動モータ４０１から釜８０１に至るまでの動力伝達経路の途中（例えば釜土台８０４）に、全回転を往復回動に変換する周知の変換機構（例えば、偏心カム機構やクランク機構など）を設ける構成とすることが望ましい。
ミシンモータ２１から歯車機構等を介して入力軸４１１にトルクを入力し、さらに、オープナー軸８２１にトルクを付与する構成とした場合には、釜軸に付与する場合のように上軸の二倍速でトルク付与を行う場合と異なり、上軸と等速でトルク付与を行えばよいので、歯車等の伝達部材の摩耗などを低減し、耐久性の向上を図ることが可能となる。
垂直釜を用いる場合には、釜駆動モータ４０１から釜８０１に至るまでの動力伝達経路の途中（例えば釜土台８０４）に傘歯歯車機構などを設けて、水平方向に沿った釜軸に回転力を伝達する構成とすることが望ましい。またその場合、オープナーは不要となるので、オープナー軸を介することなく釜軸に回転力を付与することが望ましい。
また、半回転釜を用いる場合には、釜駆動モータ４０１から釜８０１に至るまでの動力伝達経路の途中（例えば釜土台８０４）に、全回転を往復回動に変換する周知の変換機構（例えば、偏心カム機構やクランク機構など）を設ける構成とすることが望ましい。
ミシンモータ２１から歯車機構等を介して入力軸４１１にトルクを入力し、さらに、オープナー軸８２１にトルクを付与する構成とした場合には、釜軸に付与する場合のように上軸の二倍速でトルク付与を行う場合と異なり、上軸と等速でトルク付与を行えばよいので、歯車等の伝達部材の摩耗などを低減し、耐久性の向上を図ることが可能となる。
なお、上記モータの共通化や釜の種別の変更例は、基本的に、以下に示す他の実施形態又は他の変形例にも適用可能である。
［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態について説明する。この第二の実施形態たるミシンは、前述したミシン１００の回動力伝達部４２０，差動機構部４３０及び回動連動部４４０とは異なる構造を採用した回動力伝達部４２０Ａ，差動機構部４３０Ａ及び回動連動部４４０Ａを有する差動伝達機構４００Ａを搭載したものである。
以下の説明では、差動伝達機構４００Ａについて差動伝達機構４００と異なる点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
本発明の第二の実施形態について説明する。この第二の実施形態たるミシンは、前述したミシン１００の回動力伝達部４２０，差動機構部４３０及び回動連動部４４０とは異なる構造を採用した回動力伝達部４２０Ａ，差動機構部４３０Ａ及び回動連動部４４０Ａを有する差動伝達機構４００Ａを搭載したものである。
以下の説明では、差動伝達機構４００Ａについて差動伝達機構４００と異なる点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
図１３は差動伝達機構４００Ａの斜視図、図１４は中心線Ｃに沿った断面図である。
まず、回動力伝達部４２０Ａは、前述した回動力伝達部４２０と異なり、釜回動台１３０ではなく支持枠４３１Ａに回動力を付与する構造となっている。即ち、回動力伝達部４２０Ａは、支持枠４３１Ａの上部に取り付けられた従動部材としての従動スプロケット４２２Ａに対して釜回動モータ４０２から回動力を付与している。
まず、回動力伝達部４２０Ａは、前述した回動力伝達部４２０と異なり、釜回動台１３０ではなく支持枠４３１Ａに回動力を付与する構造となっている。即ち、回動力伝達部４２０Ａは、支持枠４３１Ａの上部に取り付けられた従動部材としての従動スプロケット４２２Ａに対して釜回動モータ４０２から回動力を付与している。
差動機構部４３０Ａは、支持フレーム１０５により中心線Ｃ回りに回動可能に支持されると共に、入力軸４１１の上端部と出力軸４１２の下端部とを対向させた状態でこれらを回転可能に支持する支持枠４３１Ａと、入力軸４１１の上端部に固定装備された第一の平歯車４３２Ａと、出力軸４１２の下端部に固定装備された第二の平歯車４３３Ａと、互いに対向する第一と第二の平歯車４３２Ａ，４３３Ａの各々に噛合する平歯車４３５Ａ，４３７Ａを備えた伝達体４３４Ａとを備えている。
伝達体４３４Ａは、Ｚ軸方向に沿った状態で支持枠４３１Ａに回転可能に支持された軸部４３６Ａを有し、当該軸部４３６Ａには、二つの平歯車４３５Ａ，４３７Ａが上下に固定装備されて同時回転可能となっている。
第一の平歯車４３２Ａとこれに噛合する平歯車４３５Ａは歯数の比が３：１であり、第一の平歯車４３２Ａからの回転を平歯車４３５Ａに対して逆方向に三倍速で伝達する。
第二の平歯車４３３Ａとこれに噛合する平歯車４３７Ａは歯数の比が１：１であり、平歯車４３７Ａからの回転を第二の平歯車４３３Ａに対して逆方向に等倍速で伝達する。
かかる構成において、例えば、入力軸４１１を停止させたままの状態で支持枠４３１Ａを所定方向に回動させると、二つの平歯車４３５Ａ，４３７Ａには支持枠４３１Ａと同じ方向に支持枠４３１Ａの四倍の角度で回動を生じる。その結果、第二の平歯車４３３Ａには支持枠４３１Ａと逆方向に支持枠４３１Ａの二倍の角度で回動が伝達される。かかる構造により、差動機構部４３０Ａはいわゆる差動歯車機構を構成している。
上記第二の平歯車４３３Ａの角度変化を詳細に説明する。
第二の平歯車４３３Ａには、支持枠４３１Ａ同じ方向にその回転角度と等しい角度変化が生じる。それに加えて、第二の平歯車４３３Ａには、平歯車４３７Ａの軸部４３６Ａ回りの３倍速により、支持枠４３１Ａと逆方向に３倍速の角度変化が生じる。この二つの角度変化を合算すると、第二の平歯車４３３Ａには、支持枠４３１Ａと逆方向に支持枠４３１Ａの二倍の角度で回動が伝達される。
従って、釜回動台１３０を回動させた場合に、入力軸４１１から出力軸４１２への伝達回転に位相の変化を生じさせないためには、支持枠４３１Ａを釜回動台１３０と逆方向に釜回動台１３０の半分の角度で回動させれば良い。
第一の平歯車４３２Ａとこれに噛合する平歯車４３５Ａは歯数の比が３：１であり、第一の平歯車４３２Ａからの回転を平歯車４３５Ａに対して逆方向に三倍速で伝達する。
第二の平歯車４３３Ａとこれに噛合する平歯車４３７Ａは歯数の比が１：１であり、平歯車４３７Ａからの回転を第二の平歯車４３３Ａに対して逆方向に等倍速で伝達する。
かかる構成において、例えば、入力軸４１１を停止させたままの状態で支持枠４３１Ａを所定方向に回動させると、二つの平歯車４３５Ａ，４３７Ａには支持枠４３１Ａと同じ方向に支持枠４３１Ａの四倍の角度で回動を生じる。その結果、第二の平歯車４３３Ａには支持枠４３１Ａと逆方向に支持枠４３１Ａの二倍の角度で回動が伝達される。かかる構造により、差動機構部４３０Ａはいわゆる差動歯車機構を構成している。
上記第二の平歯車４３３Ａの角度変化を詳細に説明する。
第二の平歯車４３３Ａには、支持枠４３１Ａ同じ方向にその回転角度と等しい角度変化が生じる。それに加えて、第二の平歯車４３３Ａには、平歯車４３７Ａの軸部４３６Ａ回りの３倍速により、支持枠４３１Ａと逆方向に３倍速の角度変化が生じる。この二つの角度変化を合算すると、第二の平歯車４３３Ａには、支持枠４３１Ａと逆方向に支持枠４３１Ａの二倍の角度で回動が伝達される。
従って、釜回動台１３０を回動させた場合に、入力軸４１１から出力軸４１２への伝達回転に位相の変化を生じさせないためには、支持枠４３１Ａを釜回動台１３０と逆方向に釜回動台１３０の半分の角度で回動させれば良い。
上記の前提に基づいて、回動連動部（回動連動機構）４４０Ａは、支持枠４３１Ａを釜回動台１３０と逆方向に釜回動台１３０の半分の角度で回動させる機能を有している。換言すると、回動連動部４４０Ａは、支持枠４３１Ａに釜回動モータ４０２から回動が付与されると、支持枠４３１Ａとは逆方向に二倍の回動角度で釜回動台１３０を連動回動させる。
即ち、回動連動部４４０Ａは、支持フレーム１０５に回転可能な状態で支持された三つの遊星歯車４４１Ａと、釜回動台１３０に同心で固定装備された外歯の従動歯車４４３Ａと、支持枠４３１Ａに同心で固定装備された内歯の主動歯車４４５Ａとを備えている。
従動歯車４４３Ａは釜回動台１３０の下部に同心で固定され、当該釜回動台１３０と共に中心線Ｃ回りに回動を行う。
主動歯車４４５Ａは支持枠４３１Ａの上部に同心で固定され、当該支持枠４３１Ａと共に中心線Ｃ回りに回動を行う。
そして、外歯の従動歯車４４３Ａは内歯の主動歯車４４５Ａの内側に同心で配置され、これらの歯車４４３Ａ，４４５Ａの間に遊星歯車４４１Ａが双方に噛合した状態で配置されている。
そして、内歯の主動歯車４４５Ａと外歯の従動歯車４４３Ａは歯数の比率が２：１であり、支持枠４３１Ａに釜回動モータ４０２から回動が付与されると、支持枠４３１Ａとは逆方向に二倍の回動角度で釜回動台１３０に回動が伝達される。
これにより、回動連動部４４０Ａは、差動機構部４３０Ａとの協働により、釜回動台１３０の回動時において、入力軸４１１から出力軸４１２に回転が伝達されている場合に、回転の位相のズレを防止することが可能となっている。
なお、回動連動部４４０Ａの遊星歯車４４１Ａは支持フレーム１０５に支持されているため、太陽歯車である従動歯車４４３Ａの周囲の周回移動を行わないが、従動歯車４４３Ａからの視点で見ると、相対的に遊星歯車４４１Ａが従動歯車４４３Ａの周囲を周回移動しているため、回動連動部４４０Ａは、実質的に遊星歯車機構を構成していると言うことができる。
即ち、回動連動部４４０Ａは、支持フレーム１０５に回転可能な状態で支持された三つの遊星歯車４４１Ａと、釜回動台１３０に同心で固定装備された外歯の従動歯車４４３Ａと、支持枠４３１Ａに同心で固定装備された内歯の主動歯車４４５Ａとを備えている。
従動歯車４４３Ａは釜回動台１３０の下部に同心で固定され、当該釜回動台１３０と共に中心線Ｃ回りに回動を行う。
主動歯車４４５Ａは支持枠４３１Ａの上部に同心で固定され、当該支持枠４３１Ａと共に中心線Ｃ回りに回動を行う。
そして、外歯の従動歯車４４３Ａは内歯の主動歯車４４５Ａの内側に同心で配置され、これらの歯車４４３Ａ，４４５Ａの間に遊星歯車４４１Ａが双方に噛合した状態で配置されている。
そして、内歯の主動歯車４４５Ａと外歯の従動歯車４４３Ａは歯数の比率が２：１であり、支持枠４３１Ａに釜回動モータ４０２から回動が付与されると、支持枠４３１Ａとは逆方向に二倍の回動角度で釜回動台１３０に回動が伝達される。
これにより、回動連動部４４０Ａは、差動機構部４３０Ａとの協働により、釜回動台１３０の回動時において、入力軸４１１から出力軸４１２に回転が伝達されている場合に、回転の位相のズレを防止することが可能となっている。
なお、回動連動部４４０Ａの遊星歯車４４１Ａは支持フレーム１０５に支持されているため、太陽歯車である従動歯車４４３Ａの周囲の周回移動を行わないが、従動歯車４４３Ａからの視点で見ると、相対的に遊星歯車４４１Ａが従動歯車４４３Ａの周囲を周回移動しているため、回動連動部４４０Ａは、実質的に遊星歯車機構を構成していると言うことができる。
以上の構成からなる差動伝達機構４００Ａも、差動伝達機構４００と同様の効果を得ることが可能である。
［第三の実施形態］
第三の実施形態たるミシン１００Ｂについて図１５から図２４に基づいて説明する。
以下の説明では、ミシン１００Ｂについてミシン１００と異なる点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
このミシン１００Ｂはいわゆる二本針ミシンである。二本針ミシンでは、針棒を中心とする任意の縫い方向に被縫製物を搬送する場合に、いずれの方向に対しても縫い目の間隔を一定に維持することができるように、針棒を回動させて縫い方向に対する二本針の並び方向を一定に維持し、これに対応するための二つの釜の回動動作が行われている。なお、二本針ミシンの場合も、前述した一本針ミシンであるミシン１００と同様に、針棒及び釜を所定の中心線Ｃ回りに回動させる必要があるが、二本針ミシンの場合には、上述のように、二本の縫い目の間隔を一定に維持することを目的として行うものであり、ヒッチステッチの発生を解消するために行うものではない。
第三の実施形態たるミシン１００Ｂについて図１５から図２４に基づいて説明する。
以下の説明では、ミシン１００Ｂについてミシン１００と異なる点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
このミシン１００Ｂはいわゆる二本針ミシンである。二本針ミシンでは、針棒を中心とする任意の縫い方向に被縫製物を搬送する場合に、いずれの方向に対しても縫い目の間隔を一定に維持することができるように、針棒を回動させて縫い方向に対する二本針の並び方向を一定に維持し、これに対応するための二つの釜の回動動作が行われている。なお、二本針ミシンの場合も、前述した一本針ミシンであるミシン１００と同様に、針棒及び釜を所定の中心線Ｃ回りに回動させる必要があるが、二本針ミシンの場合には、上述のように、二本の縫い目の間隔を一定に維持することを目的として行うものであり、ヒッチステッチの発生を解消するために行うものではない。
図１５はミシンアーム部１０１ａ内の構成について示した斜視図、図１６は二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂの周辺の構成を示した側面図である。
なお、前述したミシン１００では縫い針１１を通過する鉛直上下方向に沿った直線を針棒１２Ｂ及び釜８０１の回動の中心線Ｃとしたが、このミシン１００Ｂでは、二本並んだ縫い針１１，１１の丁度中間を通過する鉛直上下方向に沿った直線を二本の針棒１２Ｂ及び二つの釜８０１の回動の中心線Ｃとする。
なお、前述したミシン１００では縫い針１１を通過する鉛直上下方向に沿った直線を針棒１２Ｂ及び釜８０１の回動の中心線Ｃとしたが、このミシン１００Ｂでは、二本並んだ縫い針１１，１１の丁度中間を通過する鉛直上下方向に沿った直線を二本の針棒１２Ｂ及び二つの釜８０１の回動の中心線Ｃとする。
上記ミシン１００Ｂは、各々が縫い針１１をその下端部に保持してＺ軸方向に沿って上下動を行う二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂと、ミシンモータ２１を駆動源として縫い針を上下動させる針上下動機構２０Ｂと、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂを上下動可能に支持する針棒回動台３１Ｂを介して二本の針棒１２Ｂ，１２ＢをＺ軸方向に沿った中心線Ｃ回りに回動させる針棒回動機構３０Ｂと、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂを保持して針上下動機構２０Ｂによる上下動動作を伝達するラッチ機構５０Ｂと、ラッチ機構５０Ｂの保持状態が解除された針棒１２Ｂを保持するストッパ機構９０Ｂと、ラッチ機構５０Ｂによる各々の針棒１２Ｂ，１２Ｂの保持状態と解除状態を切り換える作動部材１６Ｂと、作動部材１６Ｂの位置切り替えを行う位置切り替え機構６０Ｂと、各縫い針１１，１１に通された上糸に下糸を絡める二つの釜８０１，８０１を備える釜機構８００Ｂと、釜駆動モータ４０１から釜８０１，８０１に動力を伝達する差動伝達機構４００Ｂと、布地を保持してＸ−Ｙ平面に沿って任意に移動位置決めを行う移動機構としての布移動機構１０２と、ミシンフレーム１０１と、各構成制御する制御装置１１０Ｂ（図２２参照）とを主に備えている。
上述のように、二本針ミシンでは、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂの内、任意の針棒１２Ｂが針落ちしないように選択的に上方で保持するためのラッチ機構５０Ｂとストッパ機構９０Ｂが必須であり、さらに、これらによる針棒１２Ｂ，１２Ｂの保持状態と解除状態を切り換えるための位置切り替え機構６０Ｂ等が必要となる。また、二つの釜８０１に回転及び回動を行うための構成が必要である点が、主に前述したミシン１００と異なっている。
上述のように、二本針ミシンでは、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂの内、任意の針棒１２Ｂが針落ちしないように選択的に上方で保持するためのラッチ機構５０Ｂとストッパ機構９０Ｂが必須であり、さらに、これらによる針棒１２Ｂ，１２Ｂの保持状態と解除状態を切り換えるための位置切り替え機構６０Ｂ等が必要となる。また、二つの釜８０１に回転及び回動を行うための構成が必要である点が、主に前述したミシン１００と異なっている。
［針上下動機構］
図１５及び図１６に示すように、針上下動機構２０Ｂは、上軸２２と、ミシンモータ２１と、針棒クランク２３と、クランクロッド２４と、ラッチ機構５０Ｂを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂに連結された針棒抱き２５Ｂと、針棒抱き２５ＢをＺ軸回りに回動可能に保持する環状部材２６Ｂとを備えている。
図１５及び図１６に示すように、針上下動機構２０Ｂは、上軸２２と、ミシンモータ２１と、針棒クランク２３と、クランクロッド２４と、ラッチ機構５０Ｂを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂに連結された針棒抱き２５Ｂと、針棒抱き２５ＢをＺ軸回りに回動可能に保持する環状部材２６Ｂとを備えている。
針棒１２Ｂ，１２Ｂを支持する針棒回動台３１Ｂは、ミシンフレーム１０１によってＺ軸回りに回動可能に支持されており、クランクロッド２４から針棒１２Ｂ，１２Ｂに対してＺ軸回りの回動を許容しつつ、上下動動作を伝える必要がある。
このため、針棒抱き２５Ｂは、略リング状に形成され、その中央開口部に針棒１２Ｂ，１２Ｂ、ラッチ機構５０Ｂ及び針棒回動台３１Ｂを挿通させると共に、その内側には、針棒１２Ｂ，１２Ｂを保持するラッチ機構５０Ｂの両側に連結されるＹ軸方向に沿った二本の支軸２５１Ｂ，２５１Ｂを擁している。この支軸２５１Ｂ，２５１Ｂにより、針棒抱き２５Ｂはラッチ機構５０Ｂを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂと一体となって上下動を行うことができる。
そして、針棒抱き２５Ｂは、その外周面上に凹溝２５２Ｂが全周に渡って形成されており、この凹溝２５２Ｂには、環状部材２６Ｂが嵌合し、当該凹溝２５２Ｂに沿って針棒１２Ｂが滑動可能となっている。この環状部材２６Ｂは半円状である。環状部材２６Ｂの直径方向の一端部がクランクロッド２４の下端部に対してＹ軸回りに回動可能に連結され、他端部には矩形の角駒２６１ＢがＹ軸回りに回動可能に装備されている。また、クランクロッド２４の下端部における環状部材２６Ｂの反対側にも角駒２４１ＢがＹ軸回りに回動可能に装備されている。そして、これらの角駒２４１Ｂ，２６１Ｂは、ミシンフレーム１０１内に形成されたＺ軸方向に沿った図示しないガイド溝に嵌合し、環状部材２６Ｂ及び針棒抱き２５Ｂが水平の向きを維持したまま上下動動作がガイドされる。なお、環状部材２６Ｂは、平面視で半円状であるが、全周に渡るリング状に形成しても良い。
この構造により、クランクロッド２４の下端部おける上下動動作は、環状部材２６Ｂ、針棒抱き２５Ｂ、ラッチ機構５０Ｂを介して二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂに伝達されると共に、針棒回動台３１ＢにおけるＺ軸回りの回動動作を許容することが可能となっている。
このため、針棒抱き２５Ｂは、略リング状に形成され、その中央開口部に針棒１２Ｂ，１２Ｂ、ラッチ機構５０Ｂ及び針棒回動台３１Ｂを挿通させると共に、その内側には、針棒１２Ｂ，１２Ｂを保持するラッチ機構５０Ｂの両側に連結されるＹ軸方向に沿った二本の支軸２５１Ｂ，２５１Ｂを擁している。この支軸２５１Ｂ，２５１Ｂにより、針棒抱き２５Ｂはラッチ機構５０Ｂを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂと一体となって上下動を行うことができる。
そして、針棒抱き２５Ｂは、その外周面上に凹溝２５２Ｂが全周に渡って形成されており、この凹溝２５２Ｂには、環状部材２６Ｂが嵌合し、当該凹溝２５２Ｂに沿って針棒１２Ｂが滑動可能となっている。この環状部材２６Ｂは半円状である。環状部材２６Ｂの直径方向の一端部がクランクロッド２４の下端部に対してＹ軸回りに回動可能に連結され、他端部には矩形の角駒２６１ＢがＹ軸回りに回動可能に装備されている。また、クランクロッド２４の下端部における環状部材２６Ｂの反対側にも角駒２４１ＢがＹ軸回りに回動可能に装備されている。そして、これらの角駒２４１Ｂ，２６１Ｂは、ミシンフレーム１０１内に形成されたＺ軸方向に沿った図示しないガイド溝に嵌合し、環状部材２６Ｂ及び針棒抱き２５Ｂが水平の向きを維持したまま上下動動作がガイドされる。なお、環状部材２６Ｂは、平面視で半円状であるが、全周に渡るリング状に形成しても良い。
この構造により、クランクロッド２４の下端部おける上下動動作は、環状部材２６Ｂ、針棒抱き２５Ｂ、ラッチ機構５０Ｂを介して二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂに伝達されると共に、針棒回動台３１ＢにおけるＺ軸回りの回動動作を許容することが可能となっている。
［針棒回動台］
針棒回動台３１Ｂは、図１５及び図１６に示すように、その上部３１１Ｂと下部３１２Ｂとがブロック状に形成されると共に当該上部と下部とをＺ軸方向に沿った二つの側壁部３１３Ｂ，３１４Ｂが連結している。
そして、上部３１１Ｂと下部３１２Ｂは、いずれも二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂを挿通する貫通穴がＺ軸方向に沿って貫通形成されると共に、これらがミシンフレーム１０１により回動可能に支持されている。そして、この針棒回動台３１Ｂの回動中心線Ｃは、Ｚ軸方向に平行であり、また、上方から見て、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂのほぼ中間を通過するように設計されている。
また、側壁部３１３Ｂには、Ｚ軸方向に沿った長穴３１５Ｂが形成されており、前述した針棒抱き２５Ｂとラッチ機構５０Ｂとを連結する一方の支軸２５１Ｂが挿通されている。
針棒回動台３１Ｂは、図１５及び図１６に示すように、その上部３１１Ｂと下部３１２Ｂとがブロック状に形成されると共に当該上部と下部とをＺ軸方向に沿った二つの側壁部３１３Ｂ，３１４Ｂが連結している。
そして、上部３１１Ｂと下部３１２Ｂは、いずれも二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂを挿通する貫通穴がＺ軸方向に沿って貫通形成されると共に、これらがミシンフレーム１０１により回動可能に支持されている。そして、この針棒回動台３１Ｂの回動中心線Ｃは、Ｚ軸方向に平行であり、また、上方から見て、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂのほぼ中間を通過するように設計されている。
また、側壁部３１３Ｂには、Ｚ軸方向に沿った長穴３１５Ｂが形成されており、前述した針棒抱き２５Ｂとラッチ機構５０Ｂとを連結する一方の支軸２５１Ｂが挿通されている。
［ラッチ機構］
図１７は一方の針棒１２Ｂの中心に沿った断面による針棒１２Ｂの周辺構造の断面図である。
図示のように、前述した針棒１２Ｂは、Ｚ軸方向に沿った溝部１２１Ｂが形成されており、当該溝部１２１Ｂの下部にはラッチ機構５０Ｂが針棒１２Ｂを保持するための係合穴１２２Ｂが形成され、溝部１２１Ｂの上部にはストッパ機構９０Ｂが針棒１２Ｂを保持するための係合穴１２３Ｂが形成されている。また、溝部１２１Ｂの内部には、ストッパ機構９０Ｂによる針棒保持状態をラッチ機構５０Ｂによる針棒保持状態に切り替えるための揺動板１２４Ｂが揺動可能に設けられている。
図１７は一方の針棒１２Ｂの中心に沿った断面による針棒１２Ｂの周辺構造の断面図である。
図示のように、前述した針棒１２Ｂは、Ｚ軸方向に沿った溝部１２１Ｂが形成されており、当該溝部１２１Ｂの下部にはラッチ機構５０Ｂが針棒１２Ｂを保持するための係合穴１２２Ｂが形成され、溝部１２１Ｂの上部にはストッパ機構９０Ｂが針棒１２Ｂを保持するための係合穴１２３Ｂが形成されている。また、溝部１２１Ｂの内部には、ストッパ機構９０Ｂによる針棒保持状態をラッチ機構５０Ｂによる針棒保持状態に切り替えるための揺動板１２４Ｂが揺動可能に設けられている。
ラッチ機構５０Ｂは、二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂを挿通する二つの挿通穴がＺ軸方向に形成された保持体５１Ｂと、保持体５１Ｂの正面から各挿通穴まで貫通した円形の支持穴に挿入される二つのラッチ部材５２Ｂと、各ラッチ部材５２Ｂをそれぞれ個別に進退移動させる二つの従動リンク５３Ｂと、各従動リンク５３Ｂを介して各ラッチ部材５２Ｂに対して前進方向の移動力を個別に付与する二つの押圧バネ５４Ｂと、各ラッチ部材５２Ｂを後退した状態（退避位置）でそれぞれ係止する二つの係止爪５５Ｂと、各係止爪５５Ｂが係止を行う方向にそれぞれ押圧する二つの押圧バネ５６Ｂと、各係止爪５５Ｂによる係止を解除する操作を外部から入力可能な解除ピン５７Ｂとを備えている。
保持体５１Ｂの二つの挿通穴はＸ軸方向に沿って形成され、略円柱状のラッチ部材５２ＢをＸ軸方向に沿って滑動可能に支持している。
このラッチ部材５２Ｂの後端部は、従動リンク５３Ｂに連結されており、従動リンク５３Ｂは押圧バネ５４Ｂによりラッチ部材５２Ｂを針棒１２Ｂ側に押圧している。ラッチ部材５２Ｂは、その先端部が針棒１２Ｂの係合穴１２２Ｂに挿入可能な形状に形成されており、押圧バネ５４Ｂの押圧力がラッチ部材５２Ｂと針棒１２Ｂの係合穴１２２Ｂとの係合状態を維持し、ラッチ機構５０Ｂによる針棒１２Ｂの保持力となっている。
このラッチ部材５２Ｂの後端部は、従動リンク５３Ｂに連結されており、従動リンク５３Ｂは押圧バネ５４Ｂによりラッチ部材５２Ｂを針棒１２Ｂ側に押圧している。ラッチ部材５２Ｂは、その先端部が針棒１２Ｂの係合穴１２２Ｂに挿入可能な形状に形成されており、押圧バネ５４Ｂの押圧力がラッチ部材５２Ｂと針棒１２Ｂの係合穴１２２Ｂとの係合状態を維持し、ラッチ機構５０Ｂによる針棒１２Ｂの保持力となっている。
また、従動リンク５３Ｂの上端部は下方に押圧されるとラッチ部材５２Ｂを後退させることができ、ラッチ機構５０Ｂによる針棒１２Ｂの保持状態を解除することができる。
また、上記ラッチ部材５２Ｂの後退時には、押圧バネ５６Ｂにより常時上方に押圧されている係止爪５５Ｂがラッチ部材５２Ｂの先端部を係止して、当該ラッチ部材５２Ｂの前進移動を規制する。なお、二つの係止爪５５Ｂはいずれも、解除ピン５７Ｂにより下方に押圧されることでラッチ部材５２Ｂの係止状態を解除することが可能となっている。
また、上記ラッチ部材５２Ｂの後退時には、押圧バネ５６Ｂにより常時上方に押圧されている係止爪５５Ｂがラッチ部材５２Ｂの先端部を係止して、当該ラッチ部材５２Ｂの前進移動を規制する。なお、二つの係止爪５５Ｂはいずれも、解除ピン５７Ｂにより下方に押圧されることでラッチ部材５２Ｂの係止状態を解除することが可能となっている。
従動リンク５３Ｂの上端部は、針棒１２Ｂの上下動において、その上死点に達する際に、針棒回動台３１Ｂの上部３１１ＢにおいてＹ軸方向にスライド可能に支持されている、図１５に示す作動部材１６Ｂの突起１６１Ｂ（図１７に示す）に衝突することで押圧することができる。即ち、作動部材１６Ｂは、3ポジションの位置切り替えが可能なソレノイド６１ＢによりＹ軸方向への移動が可能となっており、一方の針棒１２Ｂの保持状態を解除する従動リンク５３Ｂに衝突する位置Ｐ１と他方の針棒１２Ｂの保持状態を解除する従動リンク５３Ｂに衝突する位置Ｐ３と解除ピン５７Ｂに衝突する位置Ｐ２とに位置を切り替える制御が行われる。作動部材１６Ｂは、針棒回動台３１Ｂ上で位置切り替え動作を行うことによってラッチ機構５０Ｂによる各々の針棒の保持状態を解除する。
これにより、ラッチ機構５０Ｂにおける二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂに対する保持と解除とを個別に行うことを可能としている。
これにより、ラッチ機構５０Ｂにおける二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂに対する保持と解除とを個別に行うことを可能としている。
［ストッパ機構］
ストッパ機構９０Ｂは、針棒回動台３１Ｂの上部３１１Ｂにおいて当該針棒回動台３１の正面から針棒１２Ｂの挿通穴まで貫通した二つの円形の挿通穴に挿入される二つのストッパ部材９１Ｂと、各ストッパ部材９１Ｂをそれぞれ個別に針棒１２Ｂ側へ押圧する二つの押圧バネ９２Ｂと、各押圧バネ９２Ｂを後方で支持すると共にストッパ部材９１Ｂの挿通穴を覆い塞ぐカバー体９３Ｂとを備えている。
ストッパ機構９０Ｂは、針棒回動台３１Ｂの上部３１１Ｂにおいて当該針棒回動台３１の正面から針棒１２Ｂの挿通穴まで貫通した二つの円形の挿通穴に挿入される二つのストッパ部材９１Ｂと、各ストッパ部材９１Ｂをそれぞれ個別に針棒１２Ｂ側へ押圧する二つの押圧バネ９２Ｂと、各押圧バネ９２Ｂを後方で支持すると共にストッパ部材９１Ｂの挿通穴を覆い塞ぐカバー体９３Ｂとを備えている。
各ストッパ部材９１Ｂの挿通穴はいずれもＸ軸方向に沿って形成され、略円柱状のストッパ部材９１ＢをＸ軸方向に沿って滑動可能に支持している。
ストッパ部材９１Ｂの先端部は、針棒１２Ｂの係合穴１２３Ｂに挿入可能な形状に形成されており、押圧バネ９２Ｂの押圧力がストッパ部材９１Ｂと針棒１２Ｂの係合穴１２３Ｂとの係合状態を維持し、ストッパ機構９０Ｂによる針棒１２Ｂの保持力となっている。
但し、ストッパ部材９１Ｂの押圧バネ９２Ｂは、ラッチ部材５２Ｂの押圧バネ５４Ｂよりも十分に押圧力が小さく設定されており、ラッチ部材５２Ｂの解除状態にない限りは、揺動板１２４Ｂによってラッチ部材５２Ｂに押し負けてしまい、ストッパ機構９０Ｂによる針棒１２Ｂの保持は行われない。つまり、ストッパ機構９０Ｂは、従動リンク５３Ｂが作動部材１６Ｂの突起１６１Ｂに衝突して、ラッチ機構５０Ｂが保持を解除した針棒１２Ｂについてのみ保持を行うようになっている。
ストッパ部材９１Ｂの先端部は、針棒１２Ｂの係合穴１２３Ｂに挿入可能な形状に形成されており、押圧バネ９２Ｂの押圧力がストッパ部材９１Ｂと針棒１２Ｂの係合穴１２３Ｂとの係合状態を維持し、ストッパ機構９０Ｂによる針棒１２Ｂの保持力となっている。
但し、ストッパ部材９１Ｂの押圧バネ９２Ｂは、ラッチ部材５２Ｂの押圧バネ５４Ｂよりも十分に押圧力が小さく設定されており、ラッチ部材５２Ｂの解除状態にない限りは、揺動板１２４Ｂによってラッチ部材５２Ｂに押し負けてしまい、ストッパ機構９０Ｂによる針棒１２Ｂの保持は行われない。つまり、ストッパ機構９０Ｂは、従動リンク５３Ｂが作動部材１６Ｂの突起１６１Ｂに衝突して、ラッチ機構５０Ｂが保持を解除した針棒１２Ｂについてのみ保持を行うようになっている。
［針棒回動機構］
針棒回動機構３０Ｂは、図１５及び図１６に示すように、前述した針棒回動台３１Ｂと、針回動モータ３２と、主動スプロケット３３と、針棒回動台３１Ｂの上端部に固定装備された従動スプロケット３４と、タイミングベルト３５とを備えている。そして、針回動モータ３２が駆動を行うと、主動スプロケット３３、タイミングベルト３５及び従動スプロケット３４を通じて針棒回動台３１Ｂをその回動中心線Ｃ回りに回動させることが可能となっている。
針棒回動機構３０Ｂは、図１５及び図１６に示すように、前述した針棒回動台３１Ｂと、針回動モータ３２と、主動スプロケット３３と、針棒回動台３１Ｂの上端部に固定装備された従動スプロケット３４と、タイミングベルト３５とを備えている。そして、針回動モータ３２が駆動を行うと、主動スプロケット３３、タイミングベルト３５及び従動スプロケット３４を通じて針棒回動台３１Ｂをその回動中心線Ｃ回りに回動させることが可能となっている。
［位置切り替え機構］
図１８は位置切り替え機構６０Ｂ及び作動部材１６Ｂの斜視図である。
位置切り替え機構６０Ｂは、ミシンフレーム１０１内部に固定装備されたアクチュエータとしてのソレノイド６１Ｂから回動を行う、針棒回動台３１Ｂに搭載された作動部材１６Ｂに対して位置切り替え動作を伝達付与するための機構である。
この位置切り替え機構６０Ｂは、3ポジションで停止可能なソレノイド６１Ｂと、ソレノイド６１Ｂのプランジャに装備されたラック部材６２Ｂと、ソレノイド６１Ｂからラック部材６２Ｂを通じて作動部材１６Ｂに位置切り替え動作を伝達する針棒側差動伝達機構６３Ｂとを備えている。
図１８は位置切り替え機構６０Ｂ及び作動部材１６Ｂの斜視図である。
位置切り替え機構６０Ｂは、ミシンフレーム１０１内部に固定装備されたアクチュエータとしてのソレノイド６１Ｂから回動を行う、針棒回動台３１Ｂに搭載された作動部材１６Ｂに対して位置切り替え動作を伝達付与するための機構である。
この位置切り替え機構６０Ｂは、3ポジションで停止可能なソレノイド６１Ｂと、ソレノイド６１Ｂのプランジャに装備されたラック部材６２Ｂと、ソレノイド６１Ｂからラック部材６２Ｂを通じて作動部材１６Ｂに位置切り替え動作を伝達する針棒側差動伝達機構６３Ｂとを備えている。
ソレノイド６１Ｂは三位置で選択的に停止するよう制御可能であり、各停止位置は前述した作動部材１６Ｂの切り替え位置Ｐ１〜Ｐ３に対応している。
ラック部材６２Ｂは、ソレノイド６１ＢによりＹ軸方向に沿って進退移動が可能であり、当該進退移動方向に沿ってラック歯が形成されている。
ラック部材６２Ｂは、ソレノイド６１ＢによりＹ軸方向に沿って進退移動が可能であり、当該進退移動方向に沿ってラック歯が形成されている。
針棒側差動伝達機構（差動伝達機構）６３Ｂは、アクチュエータとしてのソレノイド６１Ｂからラック部材６２Ｂを介して回動動作が入力される入力部材としての入力歯車６３１Ｂと、回動動作により作動部材１６Ｂに位置切り替え動作を付与する出力部材としての出力歯車６３２Ｂと、入力歯車６３１Ｂと出力歯車６３２Ｂとの間で回転力を反転して伝達する伝達体６４Ｂと、伝達体６４Ｂを針棒回動台３１Ｂの回動中心線Ｃ回りに周回移動を行うように支持する回動支持体６５Ｂ（図１６に示す）とを備えている。
そして、上記入力歯車６３１Ｂ、出力歯車６３２Ｂ及び回動支持体６５Ｂは、いずれも針棒回動台３１Ｂの上端部に形成された軸状部３１６Ｂにより回動中心線Ｃ回りに回動可能に支持されている。なお、入力歯車６３１Ｂは、上側の第１歯車部６３１Ｂａと下側の第２歯車部６３１Ｂｂを有し、各歯車部６３１Ｂａ，６３１Ｂｂは歯形が異なるが、一体化して形成されている。第１歯車部６３１Ｂａにはラック部材６２Ｂが噛み合い、第２歯車部６３１Ｂｂ（入力スプロケット）には、後述するベルト６４４Ｂが掛け渡される。
そして、上記入力歯車６３１Ｂ、出力歯車６３２Ｂ及び回動支持体６５Ｂは、いずれも針棒回動台３１Ｂの上端部に形成された軸状部３１６Ｂにより回動中心線Ｃ回りに回動可能に支持されている。なお、入力歯車６３１Ｂは、上側の第１歯車部６３１Ｂａと下側の第２歯車部６３１Ｂｂを有し、各歯車部６３１Ｂａ，６３１Ｂｂは歯形が異なるが、一体化して形成されている。第１歯車部６３１Ｂａにはラック部材６２Ｂが噛み合い、第２歯車部６３１Ｂｂ（入力スプロケット）には、後述するベルト６４４Ｂが掛け渡される。
入力歯車６３１Ｂは、前述した従動スプロケット３４Ｂの下側に位置し、その外周面に形成された上側の第１歯車部６３１Ｂａが前述したラック部材６２Ｂに噛合している。なお、この入力歯車６３１Ｂは、針棒回動台３１Ｂとは分離して回動を行うことが可能である。
図１６に示す回動支持体６５Ｂは、伝達体６４ＢをＺ軸回りに回転可能に支持する支持板６５１Ｂと、支持板６５１Ｂの上面に固定されると共に前述した針回動モータ３２Ｂにより回動が入力されるスプロケット６５２Ｂ（図１８では図示略）とを備えている。
支持板６５１Ｂは円形であって、入力歯車６３１Ｂの下側に位置しており、針棒回動台３１Ｂの軸状部３１６Ｂに回転可能に支持されている。
また、前述した伝達体６４Ｂは、Ｚ軸方向に沿った回転軸６４１Ｂと、回転軸６４１Ｂの上端部に固定された小スプロケット６４２Ｂと、回転軸６４１Ｂの下端部に固定された連動歯車６４３Ｂとを備えている。
支持板６５１Ｂは、伝達体６４Ｂの回転軸６４１Ｂを回転可能に支持すると共に、その上面側に小スプロケット６４２Ｂを配置し、その下面側に連動歯車６４３Ｂを配置している。そして、支持板６５１Ｂの上面側において、小スプロケット６４２Ｂと、入力歯車６３１Ｂの第２歯車部６３１Ｂｂとにベルト６４４Ｂが掛け渡されており、小スプロケット６４２Ｂと入力歯車６３１Ｂとは、同じ回転方向に連動回転を行うようになっている。そして、小スプロケット６４２Ｂが回転を行うと、回転軸６４１Ｂで連結された連動歯車６４３Ｂも同方向に同じ角度量で回転を行う。
また、前述した伝達体６４Ｂは、Ｚ軸方向に沿った回転軸６４１Ｂと、回転軸６４１Ｂの上端部に固定された小スプロケット６４２Ｂと、回転軸６４１Ｂの下端部に固定された連動歯車６４３Ｂとを備えている。
支持板６５１Ｂは、伝達体６４Ｂの回転軸６４１Ｂを回転可能に支持すると共に、その上面側に小スプロケット６４２Ｂを配置し、その下面側に連動歯車６４３Ｂを配置している。そして、支持板６５１Ｂの上面側において、小スプロケット６４２Ｂと、入力歯車６３１Ｂの第２歯車部６３１Ｂｂとにベルト６４４Ｂが掛け渡されており、小スプロケット６４２Ｂと入力歯車６３１Ｂとは、同じ回転方向に連動回転を行うようになっている。そして、小スプロケット６４２Ｂが回転を行うと、回転軸６４１Ｂで連結された連動歯車６４３Ｂも同方向に同じ角度量で回転を行う。
スプロケット６５２Ｂはその中央部に開口部を備えて入力歯車６３１Ｂを遊挿している。
また、スプロケット６５２Ｂは、支持板６５１Ｂの上面に図示しないネジにより固定されている。なお、前述した小スプロケット６４２Ｂは、支持板６５１Ｂの上面に形成された凹部の内側に配置されており、スプロケット６５２Ｂの下側で入力歯車６３１Ｂの第２歯車部６３１Ｂｂとベルト６４４Ｂで連結されている。
また、このスプロケット６５２Ｂは、針棒回動機構３０Ｂの針回動モータ３２に設けられた主動スプロケット３３３とタイミングベルト６５３Ｂで連結されている。
即ち、針回動モータ３２Ｂは、その駆動時において、針棒回動台３１Ｂを回動させる従動スプロケット３４Ｂと回動支持体６５Ｂを回動させるスプロケット６５２Ｂとを同時に回動させる。なお、回動支持体６５Ｂが針回動モータ３２Ｂから入力される回転角度量は、針棒回動台３１Ｂが入力される回転角度量のちょうど1/2となるように、従動スプロケット３４Ｂとスプロケット６５２Ｂの有効径が設定されている。また、これらの回動方向は、同じ方向に設定されている。すなわち、針回動モータ３２Ｂは、針棒回動台３１Ｂへの回動動作入力時に、針棒回動台３１Ｂへの回動角度の半分の回動角度を回動支持体６５Ｂに入力する。
このように、スプロケット６５２Ｂが針回動モータ３２から回動が付与されることにより、支持板６５１Ｂが支持する伝達体６４Ｂを回動中心線Ｃ回りに周回移動させることが可能となっている。
また、スプロケット６５２Ｂは、支持板６５１Ｂの上面に図示しないネジにより固定されている。なお、前述した小スプロケット６４２Ｂは、支持板６５１Ｂの上面に形成された凹部の内側に配置されており、スプロケット６５２Ｂの下側で入力歯車６３１Ｂの第２歯車部６３１Ｂｂとベルト６４４Ｂで連結されている。
また、このスプロケット６５２Ｂは、針棒回動機構３０Ｂの針回動モータ３２に設けられた主動スプロケット３３３とタイミングベルト６５３Ｂで連結されている。
即ち、針回動モータ３２Ｂは、その駆動時において、針棒回動台３１Ｂを回動させる従動スプロケット３４Ｂと回動支持体６５Ｂを回動させるスプロケット６５２Ｂとを同時に回動させる。なお、回動支持体６５Ｂが針回動モータ３２Ｂから入力される回転角度量は、針棒回動台３１Ｂが入力される回転角度量のちょうど1/2となるように、従動スプロケット３４Ｂとスプロケット６５２Ｂの有効径が設定されている。また、これらの回動方向は、同じ方向に設定されている。すなわち、針回動モータ３２Ｂは、針棒回動台３１Ｂへの回動動作入力時に、針棒回動台３１Ｂへの回動角度の半分の回動角度を回動支持体６５Ｂに入力する。
このように、スプロケット６５２Ｂが針回動モータ３２から回動が付与されることにより、支持板６５１Ｂが支持する伝達体６４Ｂを回動中心線Ｃ回りに周回移動させることが可能となっている。
出力歯車６３２Ｂは、支持板６５１Ｂの下側に位置し、伝達体６４Ｂの連動歯車６４３Ｂと噛合している。また、入力歯車６３１Ｂと小スプロケット６４２Ｂの有効径の比率と、出力歯車６３２Ｂと連動歯車６４３Ｂの有効径の比率とは一致するように設計されている。
これにより、回動支持体６５Ｂを回転させない状態において、入力歯車６３１Ｂに所定角度の回転が入力されると、出力歯車６３２Ｂは、逆回転方向に同じ角度だけ回転を行うようになっている。
これにより、回動支持体６５Ｂを回転させない状態において、入力歯車６３１Ｂに所定角度の回転が入力されると、出力歯車６３２Ｂは、逆回転方向に同じ角度だけ回転を行うようになっている。
また、図１８に示すように、前述した作動部材１６Ｂは、その上部片面にラック歯が形成されており、出力歯車６３２Ｂと噛合している。また、作動部材１６Ｂは、針棒回動台３１Ｂの上部３１１Ｂの溝部３１１Ｂａに支持され、出力歯車６３２Ｂの外接円の接線方向に沿って摺動可能である。
ソレノイド６１Ｂは3ポジションでラック部材６２Ｂを停止させることができ、ラック部材６２Ｂが各位置で停止した時に、作動部材１６Ｂの突起部１６１Ｂを前述したＰ１〜Ｐ３の各位置に停止させる必要がある。
一方、作動部材１６Ｂは、縫製時に回動動作が行われる針棒回動台３１Ｂに搭載されているが、当該作動部材１６Ｂの位置切り替えを行うための駆動源であるソレノイド６１Ｂは、ミシンフレーム１０１に固定されている。従って、針棒回動台３１Ｂの回動動作が行われると、ラック部材６２Ｂと噛合する入力歯車６３１Ｂは、針棒回動台３１と共に回動することができず、その結果、針棒回動台３１Ｂと入力歯車６３１Ｂとの間で相対的に回動動作が行われることとなる。
針棒側差動伝達機構６３Ｂは、針棒回動台３１Ｂの回動動作によって当該針棒回動台３１Ｂと入力歯車６３１Ｂとの間に相対的な回動角度差が生じても、針棒回動台３１Ｂに対する作動部材１６Ｂの位置を一定に維持することができる。
ソレノイド６１Ｂは3ポジションでラック部材６２Ｂを停止させることができ、ラック部材６２Ｂが各位置で停止した時に、作動部材１６Ｂの突起部１６１Ｂを前述したＰ１〜Ｐ３の各位置に停止させる必要がある。
一方、作動部材１６Ｂは、縫製時に回動動作が行われる針棒回動台３１Ｂに搭載されているが、当該作動部材１６Ｂの位置切り替えを行うための駆動源であるソレノイド６１Ｂは、ミシンフレーム１０１に固定されている。従って、針棒回動台３１Ｂの回動動作が行われると、ラック部材６２Ｂと噛合する入力歯車６３１Ｂは、針棒回動台３１と共に回動することができず、その結果、針棒回動台３１Ｂと入力歯車６３１Ｂとの間で相対的に回動動作が行われることとなる。
針棒側差動伝達機構６３Ｂは、針棒回動台３１Ｂの回動動作によって当該針棒回動台３１Ｂと入力歯車６３１Ｂとの間に相対的な回動角度差が生じても、針棒回動台３１Ｂに対する作動部材１６Ｂの位置を一定に維持することができる。
以下、図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）に基づいて針棒回動台３１Ｂの回動動作時における針棒側差動伝達機構６３Ｂの作動状態を説明する。
ここでは、ソレノイド６１Ｂが停止した状態で針棒回動台３１Ｂが時計方向に180°の回動を行った場合を例示する。
まず、図１９（Ａ）に示すように、針棒回動台３１Ｂが針回動モータ３２Ｂにより時計方向に180°回動を付与されると、スプロケット６５２Ｂを通じて回動支持体６５Ｂには同方向に90°回動が付与される。これにより、小スプロケット６４２Ｂは時計方向に90°周回移動を行う。この時、小スプロケット６４２Ｂは、停止状態の入力歯車６３１Ｂと、ベルト６４４Ｂにより連結されているので、小スプロケット６４２Ｂ自身が反時計方向に（入力歯車６３１Ｂの径／小スプロケットの径）×90°の回転が行われる。
ここでは、ソレノイド６１Ｂが停止した状態で針棒回動台３１Ｂが時計方向に180°の回動を行った場合を例示する。
まず、図１９（Ａ）に示すように、針棒回動台３１Ｂが針回動モータ３２Ｂにより時計方向に180°回動を付与されると、スプロケット６５２Ｂを通じて回動支持体６５Ｂには同方向に90°回動が付与される。これにより、小スプロケット６４２Ｂは時計方向に90°周回移動を行う。この時、小スプロケット６４２Ｂは、停止状態の入力歯車６３１Ｂと、ベルト６４４Ｂにより連結されているので、小スプロケット６４２Ｂ自身が反時計方向に（入力歯車６３１Ｂの径／小スプロケットの径）×90°の回転が行われる。
これにより、図１９（Ｂ）に示すように、連動歯車６４３Ｂは小スプロケット６４２Ｂと同じ周回移動と回転を行う。その結果、連動歯車６４３Ｂに噛合する出力歯車６３２Ｂは、連動歯車６４３Ｂの周回移動分の時計方向の回転（＝90°）と、連動歯車６４３Ｂの回転による時計方向の回転（＝90°）とが付与され、出力歯車６３２Ｂは、時計方向に180°回動を行うこととなる。
つまり、針棒回動台３１Ｂを基準とした場合、入力歯車６３１Ｂは針棒回動台３１Ｂに対して相対的に反時計方向に180°回動した状態となるが、出力歯車６３２Ｂは針棒回動台３１Ｂに対して回動を生じていない状態となる。
つまり、針棒回動台３１Ｂを基準とした場合、入力歯車６３１Ｂは針棒回動台３１Ｂに対して相対的に反時計方向に180°回動した状態となるが、出力歯車６３２Ｂは針棒回動台３１Ｂに対して回動を生じていない状態となる。
その結果、図１９（Ｃ）に示すように、出力歯車６３２Ｂと作動部材１６Ｂとの相対的な角度変化も生じないので、針棒回動台３１Ｂ上において作動部材１６Ｂは移動を行わず、その突起部１６１Ｂは定位置を維持することができる。
なお、針棒回動台３１Ｂの回動動作中にソレノイド６１Ｂが動作して入力歯車６３１Ｂを回動させた場合も、上述と同様のことがいえるので、ソレノイド６１Ｂの作動位置に応じて適正な位置に作動部材１６Ｂの突起部１６１Ｂを位置決めすることが可能である。
なお、針棒回動台３１Ｂの回動動作中にソレノイド６１Ｂが動作して入力歯車６３１Ｂを回動させた場合も、上述と同様のことがいえるので、ソレノイド６１Ｂの作動位置に応じて適正な位置に作動部材１６Ｂの突起部１６１Ｂを位置決めすることが可能である。
［釜機構］
図２０は差動伝達機構４００Ｂ及び釜機構８００Ｂの斜視図、図２０１は支持フレーム１０５や後述する釜土台８０４，８０４の図示を省略した斜視図である。
図２０及び図２１に示すように、釜機構８００Ｂは、釜８０１、釜土台８０４、回り止め８０５、オープナー８０６、トルク伝達機構８１０、オープナー作動部８２０、メス機構８３０、給油機構８４０（図２０，図２１では図示略）からなるユニットを二組有しており、これらのユニットは、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面において、中心線Ｃを挟んで対称に載置装備されている。
各釜８０１，８０１は，同方向に回転を行い、二本の縫い針１１，１１の各々から上糸を捕捉可能な間隔で配置されている。
図２０は差動伝達機構４００Ｂ及び釜機構８００Ｂの斜視図、図２０１は支持フレーム１０５や後述する釜土台８０４，８０４の図示を省略した斜視図である。
図２０及び図２１に示すように、釜機構８００Ｂは、釜８０１、釜土台８０４、回り止め８０５、オープナー８０６、トルク伝達機構８１０、オープナー作動部８２０、メス機構８３０、給油機構８４０（図２０，図２１では図示略）からなるユニットを二組有しており、これらのユニットは、釜回動台１３０の搭載板１３１の上面において、中心線Ｃを挟んで対称に載置装備されている。
各釜８０１，８０１は，同方向に回転を行い、二本の縫い針１１，１１の各々から上糸を捕捉可能な間隔で配置されている。
［差動伝達機構］
差動伝達機構４００Ｂは、回転力伝達部４１０Ｂが二つの釜８０１，８０１のそれぞれに回転のトルクを伝達する二つの入力スプロケット８２２のそれぞれにトルクを入力可能に構成されており、それ以外の構成である回動力伝達部４２０，差動機構部４３０及び回動連動部４４０については差動伝達機構４００と同一構成となっている。
従って、ここでは、回転力伝達部４１０Ｂのみついて説明する。
差動伝達機構４００Ｂは、回転力伝達部４１０Ｂが二つの釜８０１，８０１のそれぞれに回転のトルクを伝達する二つの入力スプロケット８２２のそれぞれにトルクを入力可能に構成されており、それ以外の構成である回動力伝達部４２０，差動機構部４３０及び回動連動部４４０については差動伝達機構４００と同一構成となっている。
従って、ここでは、回転力伝達部４１０Ｂのみついて説明する。
回転力伝達部４１０Ｂは、釜駆動モータ４０１と主動スプロケット４１３と従動スプロケット４１４とタイミングベルト４１５と入力軸４１１と出力軸４１２と出力スプロケット４１６とを備えている。
さらに、回転力伝達部４１０Ｂは、搭載板１３１上において回転可能に支持された二つの入力スプロケット８２２にその内面に形成された歯が噛合すると共に出力スプロケット４１６にその外面に形成された歯が噛合する両面に歯が形成されたタイミングベルト４１７Ｂと、当該タイミングベルト４１７Ｂに張力を付与するテンションローラ４１８Ｂとを備えている。
この両歯のタイミングベルト４１７Ｂは、出力スプロケット４１６が回転を行うと、各入力スプロケット８２２に対して逆方向に回転を伝達する。従って、前述した回転力伝達部４１０の釜駆動モータ４０１とは逆回転で釜駆動モータ４０１を駆動させる必要がある。
さらに、回転力伝達部４１０Ｂは、搭載板１３１上において回転可能に支持された二つの入力スプロケット８２２にその内面に形成された歯が噛合すると共に出力スプロケット４１６にその外面に形成された歯が噛合する両面に歯が形成されたタイミングベルト４１７Ｂと、当該タイミングベルト４１７Ｂに張力を付与するテンションローラ４１８Ｂとを備えている。
この両歯のタイミングベルト４１７Ｂは、出力スプロケット４１６が回転を行うと、各入力スプロケット８２２に対して逆方向に回転を伝達する。従って、前述した回転力伝達部４１０の釜駆動モータ４０１とは逆回転で釜駆動モータ４０１を駆動させる必要がある。
［ミシンの縫製動作］
図２２はミシン１００Ｂの制御系を示すブロック図である。このミシン１００Ｂの制御装置１１０Ｂは、縫製パターンに従って二本針縫い目の形成を行う縫い制御を実行する縫い制御手段として機能するものであり、ＣＰＵ１１１Ｂに対して図示しないインターフェイス及び駆動回路６１Ｂａを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂの切替を行うソレノイド６１Ｂが接続されている点が前述したミシン１００の制御系と異なっている。
図２２はミシン１００Ｂの制御系を示すブロック図である。このミシン１００Ｂの制御装置１１０Ｂは、縫製パターンに従って二本針縫い目の形成を行う縫い制御を実行する縫い制御手段として機能するものであり、ＣＰＵ１１１Ｂに対して図示しないインターフェイス及び駆動回路６１Ｂａを介して針棒１２Ｂ，１２Ｂの切替を行うソレノイド６１Ｂが接続されている点が前述したミシン１００の制御系と異なっている。
図２３の縫製パターンに従って二本針縫い目の形成を行う縫製動作について図２４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、前提として、ミシン１００Ｂの制御装置１１０Ｂは、そのデータメモリ１１４Ｂに一方の縫い針１１の縫製パターンを示す位置座標のデータを保有しており、当該位置座標データから毎針の針落ち位置へ一方の縫い針１１を針落ちさせるためのＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの駆動動作量を算出する（ステップＳ２１）。
まず、前提として、ミシン１００Ｂの制御装置１１０Ｂは、そのデータメモリ１１４Ｂに一方の縫い針１１の縫製パターンを示す位置座標のデータを保有しており、当該位置座標データから毎針の針落ち位置へ一方の縫い針１１を針落ちさせるためのＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの駆動動作量を算出する（ステップＳ２１）。
さらに、毎針のＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄの駆動動作量のデータから毎針の縫いの進行方向を求め、進行方向に直交する方向に針棒１２Ｂ，１２Ｂ及び釜８０１，８０１が並ぶようにそれぞれの旋回角度を演算する（ステップＳ２３）。
そして、ミシンモータ２１を駆動して縫いを開始し、一針毎にＸ軸モータ１０２ｃ及びＹ軸モータ１０２ｄを駆動させて所定の縫い方向に縫いを進行させると共に、一針ごとに針棒１２Ｂ，１２Ｂ及び釜８０１，８０１が予定された向きに並ぶように各針回動モータ３２及び釜回動モータ４０２を制御する（ステップＳ２５）。
また、現在の縫い位置が縫製パターンの定められた頂点Ａ１〜Ａ４のいずれかである場合には（ステップＳ２７）、内側の縫いを行う針棒１２Ｂのラッチ機構５０Ｂによる保持を解除するようソレノイド６１Ｂのポジションを制御する（ステップＳ２９）。
これにより外側となる針棒１２Ｂのみが縫製を行う（ステップＳ３１）。即ち、途中で各針回動モータ３２及び釜回動モータ４０２を駆動して90°旋回し片針で角部の縫い目を形成し、その後、保持を解除していた針棒１２Ｂのラッチ機構５０Ｂによる保持を再開するようソレノイド６１Ｂのポジションを制御する（ステップＳ３３）。
これにより外側となる針棒１２Ｂのみが縫製を行う（ステップＳ３１）。即ち、途中で各針回動モータ３２及び釜回動モータ４０２を駆動して90°旋回し片針で角部の縫い目を形成し、その後、保持を解除していた針棒１２Ｂのラッチ機構５０Ｂによる保持を再開するようソレノイド６１Ｂのポジションを制御する（ステップＳ３３）。
そして、縫製パターンにおける最終針に到達したか判定し（ステップＳ３５）、最終針まで縫製を行った場合には、全てのモータの駆動を停止させて縫いを終了させる。また、まだ最終針に達していない場合には、ステップＳ２５に戻って、縫いを継続する。
［第三の実施の形態の効果］
上記ミシン１００Ｂは、差動伝達機構４００Ｂが前述した差動伝達機構４００と同様に作用し、これにより，二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂの回動時に、釜８０１，８０１を同期的に回動させると共に、釜土台８０４上に釜８０１の回転駆動源となる釜駆動モータ４０１を搭載することなく、釜土台８０４の回動時における各釜８０１に生じる位相差の発生を防止できるので、釜回動台１３０の軽量化を図ることが可能となり、釜回動モータ４０２を出力の小さい小型のものを使用することが可能となると共に、釜回動台１３０の支持構造等も小型化することが可能となる。
また、釜回動台１３０の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜８０１の回動動作が可能となる。従って、二本縫い目の形成を行う縫製の高速化，高精度化を実現可能となる。
上記ミシン１００Ｂは、差動伝達機構４００Ｂが前述した差動伝達機構４００と同様に作用し、これにより，二本の針棒１２Ｂ，１２Ｂの回動時に、釜８０１，８０１を同期的に回動させると共に、釜土台８０４上に釜８０１の回転駆動源となる釜駆動モータ４０１を搭載することなく、釜土台８０４の回動時における各釜８０１に生じる位相差の発生を防止できるので、釜回動台１３０の軽量化を図ることが可能となり、釜回動モータ４０２を出力の小さい小型のものを使用することが可能となると共に、釜回動台１３０の支持構造等も小型化することが可能となる。
また、釜回動台１３０の慣性モーメントを低減することができ、釜の回動動作の誤差を低減することができ、精密な動作制御及び高速の釜８０１の回動動作が可能となる。従って、二本縫い目の形成を行う縫製の高速化，高精度化を実現可能となる。
また、上記ミシン１００Ｂは、上述のように、ソレノイド６１Ｂから作動部材１６Ｂに位置切り替え動作を伝達する針棒側差動伝達機構６３Ｂが、入力歯車６３１Ｂと出力歯車６３２Ｂとの間で回転力を反転して伝達する伝達体６４Ｂを支持する回動支持体６５Ｂが針棒回動台３１Ｂの回動時に当該針棒回動台３１Ｂの半分の角度で回動を行うので、ラック部材６２Ｂに噛合する入力歯車６３１Ｂが針棒回動台３１と共に回動を行わずに、相互間で回動角度差が発生した場合でも、出力歯車６３２Ｂ側では、伝達体６４Ｂにより針棒回動台３１Ｂと同方向に同じ回動角度で回動させることができる。従って、針棒回動台３１Ｂに搭載された作動部材１６Ｂは、針棒回動台３１Ｂの回動により位置ズレを生じることがない。
このため、ソレノイド６１Ｂ及び針回動モータ３２を針棒回動台３１Ｂに搭載しなくとも、作動部材１６Ｂを正しい位置にキープすることができ、針棒１２Ｂの保持と解除を正しく実行することが可能となる。
そして、これにより、針棒回動台３１Ｂの旋回重量の軽減を図ることができ、旋回動作を行う針回動モータ３２を大型化することなく、高速動作が可能となり、縫製の高速化を実現することが可能となる。針棒回動台３１Ｂの旋回重量の軽減を図ることができ、針棒回動台３１Ｂの慣性モーメントを低減でき、精度の高い縫製を実現することが可能となる。
また、針棒回動台３１Ｂ上にソレノイドを搭載しないで済むことから、当該ソレノイドへの電源供給を行うためのスリップリング等の特殊な部品が不要となり、ミシン製造コストの低減を図ること及びミシンの小型化を図ることが可能となる。
このため、ソレノイド６１Ｂ及び針回動モータ３２を針棒回動台３１Ｂに搭載しなくとも、作動部材１６Ｂを正しい位置にキープすることができ、針棒１２Ｂの保持と解除を正しく実行することが可能となる。
そして、これにより、針棒回動台３１Ｂの旋回重量の軽減を図ることができ、旋回動作を行う針回動モータ３２を大型化することなく、高速動作が可能となり、縫製の高速化を実現することが可能となる。針棒回動台３１Ｂの旋回重量の軽減を図ることができ、針棒回動台３１Ｂの慣性モーメントを低減でき、精度の高い縫製を実現することが可能となる。
また、針棒回動台３１Ｂ上にソレノイドを搭載しないで済むことから、当該ソレノイドへの電源供給を行うためのスリップリング等の特殊な部品が不要となり、ミシン製造コストの低減を図ること及びミシンの小型化を図ることが可能となる。
［請求項との対応］
上記第一から第三の実施形態には、縫い針を保持して上下動を行う針棒１２、１２Ｂと、上糸を捕捉し、回転動作により上糸を下糸に絡める釜８０１と、針棒の上下動の駆動源となるミシンモータ２１と、釜が上糸を捕捉するための回転の駆動源となる釜駆動モータ４０１と、針棒を当該針棒に平行な所定の中心線回りに回動させる針棒回動機構３０、３０Ｂと、釜を搭載し、ミシンフレーム１０１に対して前記針棒と同じ中心線回りに回動可能に支持された釜回動台１３０と、針棒の回動動作の駆動源となる針回動モータ３２、３２Ｂと、釜回動台の回動動作の駆動源となる釜回動モータ４０２とを備えるミシンにおいて、釜駆動モータから釜に動力を伝達する入力軸４１１及び出力軸４１２を備える差動伝達機構４００、４００Ａ、４００Ｂを備え、差動伝達機構は、入力軸と出力軸とが針棒の回動中心線上に配置されると共に、入力軸及び出力軸の周囲で回動を行う支持枠４３１と、支持枠に回転可能に支持されると共に当該回転により前記入力軸と出力軸との間で互いの回転力を伝達する伝達体４３４、４３４Ａと、釜回動台又は前記支持枠のいずれか一方に設けられ、前記釜回動モータから回動力が入力される従動部材４２２、４２２Ａと、従動部材から入力される回動力により、釜回動台と支持枠とを前記ミシンフレームから見て同方向に回動させると共に前記釜回動台１３０を前記支持枠４３１の二倍の回動量で回動させる回動連動機構４４０、４４０Ａとを備えるものが記載されている。
また、上記実施形態には、回動連動機構は、釜回動台とミシンフレーム又は支持枠とミシンフレームの各々に設けられた歯車からなる歯車機構を用いることが記載されている。
また、上記実施形態には、回動連動機構は、支持フレームに固定された固定歯車４４１と、支持枠に固定された従動歯車４４５と、釜回動台に回動可能に支持された支軸４４２と、支軸に固定され、固定歯車に噛合う第１歯車４４３と、支軸に固定され、従動歯車に噛合う第２歯車４４４と、を備えることが記載されている。
また、上記の実施形態には、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用することが記載されている。
この構成によれば、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
上記第一から第三の実施形態には、縫い針を保持して上下動を行う針棒１２、１２Ｂと、上糸を捕捉し、回転動作により上糸を下糸に絡める釜８０１と、針棒の上下動の駆動源となるミシンモータ２１と、釜が上糸を捕捉するための回転の駆動源となる釜駆動モータ４０１と、針棒を当該針棒に平行な所定の中心線回りに回動させる針棒回動機構３０、３０Ｂと、釜を搭載し、ミシンフレーム１０１に対して前記針棒と同じ中心線回りに回動可能に支持された釜回動台１３０と、針棒の回動動作の駆動源となる針回動モータ３２、３２Ｂと、釜回動台の回動動作の駆動源となる釜回動モータ４０２とを備えるミシンにおいて、釜駆動モータから釜に動力を伝達する入力軸４１１及び出力軸４１２を備える差動伝達機構４００、４００Ａ、４００Ｂを備え、差動伝達機構は、入力軸と出力軸とが針棒の回動中心線上に配置されると共に、入力軸及び出力軸の周囲で回動を行う支持枠４３１と、支持枠に回転可能に支持されると共に当該回転により前記入力軸と出力軸との間で互いの回転力を伝達する伝達体４３４、４３４Ａと、釜回動台又は前記支持枠のいずれか一方に設けられ、前記釜回動モータから回動力が入力される従動部材４２２、４２２Ａと、従動部材から入力される回動力により、釜回動台と支持枠とを前記ミシンフレームから見て同方向に回動させると共に前記釜回動台１３０を前記支持枠４３１の二倍の回動量で回動させる回動連動機構４４０、４４０Ａとを備えるものが記載されている。
また、上記実施形態には、回動連動機構は、釜回動台とミシンフレーム又は支持枠とミシンフレームの各々に設けられた歯車からなる歯車機構を用いることが記載されている。
また、上記実施形態には、回動連動機構は、支持フレームに固定された固定歯車４４１と、支持枠に固定された従動歯車４４５と、釜回動台に回動可能に支持された支軸４４２と、支軸に固定され、固定歯車に噛合う第１歯車４４３と、支軸に固定され、従動歯車に噛合う第２歯車４４４と、を備えることが記載されている。
また、上記の実施形態には、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用することが記載されている。
この構成によれば、ミシンモータと釜駆動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、上記の実施形態には、針回動モータと釜回動モータとを一つのモータで共用することが記載されている。
この構成によれば、針回動モータと釜回動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、各モータの同期制御を付与とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
この構成によれば、針回動モータと釜回動モータとを一つのモータで共用する構成とした場合には、モータの点数を低減し、ミシンの生産性の向上を図ることが可能となる。
また、各モータの同期制御を付与とし、制御回路等の構成をより簡易化することが可能となる。
また、上記の実施形態には、ミシン１００は一本針ミシンであって、
回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構１０２を備え、移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう前記針回動モータ（３２、３２Ｂ）及び前記釜回動モータ４０２を駆動する縫い制御手段（１１０、１１０Ｂ）を備えるものが記載されている。この構成によれば、一本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう回動モータを駆動する縫い制御手段を備えるので、任意の位置に針落ちを行う縫製において、ヒッチステッチの発生を防止することが可能となる。
回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構１０２を備え、移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう前記針回動モータ（３２、３２Ｂ）及び前記釜回動モータ４０２を駆動する縫い制御手段（１１０、１１０Ｂ）を備えるものが記載されている。この構成によれば、一本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう回動モータを駆動する縫い制御手段を備えるので、任意の位置に針落ちを行う縫製において、ヒッチステッチの発生を防止することが可能となる。
また、上記の実施形態には、ミシンは二本針ミシン１００Ｂであって、回動台に搭載され、出力軸から二つの釜に回転を伝達する釜回転伝達機構（４２０、４２０Ａ）と、二本の縫い針の中間に位置する回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構１０２とを備え、移動機構による被縫製物の移動を行う際に、回動中心線に垂直な平面上において被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って二本の縫い針と前記二つの釜とがそれぞれ並ぶように、針回動モータ（３２、３２Ｂ）及び釜回動モータ４０２を制御する縫い制御手段（１１０、１１０Ｂ）を備えているものが記載されている。
上記構成によれば、二本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う際に、被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って二本の縫い針と二つの釜とがそれぞれ並ぶように制御することができ、二本の縫い目を並行に一定の間隔を維持して形成することが可能となる。
上記構成によれば、二本針ミシンにおいて、移動機構による被縫製物の移動を行う際に、被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って二本の縫い針と二つの釜とがそれぞれ並ぶように制御することができ、二本の縫い目を並行に一定の間隔を維持して形成することが可能となる。
１１ 針
１２，１２Ｂ 針棒
２０，２０Ｂ 針上下動機構
２１ ミシンモータ
３０，３０Ｂ 針棒回動機構
３１，３１Ｂ 針棒回動台
３２，３２Ｂ 針回動モータ
１００ ミシン（一本針ミシン）
１００Ｂ ミシン（二本針ミシン）
１０１ ミシンフレーム
１０２ 布移動機構（移動機構）
１０２ａ 保持枠
１０２ｃ Ｘ軸モータ
１０２ｄ Ｙ軸モータ
１０３ 布載置板（針板）
１０５ 支持フレーム
１１０，１１０Ｂ 制御装置（縫い制御手段）
１３０ 釜回動台
４００，４００Ａ，４００Ｂ 差動伝達機構
４０１ 釜駆動モータ
４０２ 釜回動モータ
４１０，４１０Ｂ 回転力伝達部
４１１ 入力軸
４１２ 出力軸
４２０ 回動力伝達部
４２０Ａ 回動力伝達部（釜回転伝達機構）
４２１ 主動スプロケット
４２２，４２２Ａ 従動スプロケット（従動部材）
４３０，４３０Ａ 差動機構部
４３１，４３１Ａ 支持枠
４３２ 歯車
４３２Ａ 平歯車
４３３ 歯車
４３３Ａ 平歯車
４３４，４３４Ａ 伝達体
４３５ 歯車
４３５Ａ 平歯車
４３６，４３６Ａ 軸部
４３７Ａ 平歯車
４４０，４４０Ａ 回動連動部（回動連動機構）
４４１ 固定歯車
４４１Ａ 遊星歯車
４４２ 支軸
４４３ 大歯車
４４３Ａ 従動歯車（太陽歯車）
４４４ 小歯車
４４５ 従動歯車
４４５Ａ 主動歯車
８００，８００Ｂ 釜機構
８０１ 釜
８０３ａ 凸部
８０３ｂ 係止突起
８０４ 釜土台
８０６ オープナー
８１０ トルク伝達機構（伝達機構）
８１１ 釜軸（釜回転軸）
８１２ 主動歯車
８１３ 従動歯車
８２０ オープナー作動部
８２１ オープナー軸
８３０ メス機構
８３１ 固定メス
８３２ メス土台
８３３ 動メス
８３６ 外周カム（カム）
８３７ａ コロ
８４１ 回転体(作動体)
８４４ プランジャ
Ｃ 中心線
１２，１２Ｂ 針棒
２０，２０Ｂ 針上下動機構
２１ ミシンモータ
３０，３０Ｂ 針棒回動機構
３１，３１Ｂ 針棒回動台
３２，３２Ｂ 針回動モータ
１００ ミシン（一本針ミシン）
１００Ｂ ミシン（二本針ミシン）
１０１ ミシンフレーム
１０２ 布移動機構（移動機構）
１０２ａ 保持枠
１０２ｃ Ｘ軸モータ
１０２ｄ Ｙ軸モータ
１０３ 布載置板（針板）
１０５ 支持フレーム
１１０，１１０Ｂ 制御装置（縫い制御手段）
１３０ 釜回動台
４００，４００Ａ，４００Ｂ 差動伝達機構
４０１ 釜駆動モータ
４０２ 釜回動モータ
４１０，４１０Ｂ 回転力伝達部
４１１ 入力軸
４１２ 出力軸
４２０ 回動力伝達部
４２０Ａ 回動力伝達部（釜回転伝達機構）
４２１ 主動スプロケット
４２２，４２２Ａ 従動スプロケット（従動部材）
４３０，４３０Ａ 差動機構部
４３１，４３１Ａ 支持枠
４３２ 歯車
４３２Ａ 平歯車
４３３ 歯車
４３３Ａ 平歯車
４３４，４３４Ａ 伝達体
４３５ 歯車
４３５Ａ 平歯車
４３６，４３６Ａ 軸部
４３７Ａ 平歯車
４４０，４４０Ａ 回動連動部（回動連動機構）
４４１ 固定歯車
４４１Ａ 遊星歯車
４４２ 支軸
４４３ 大歯車
４４３Ａ 従動歯車（太陽歯車）
４４４ 小歯車
４４５ 従動歯車
４４５Ａ 主動歯車
８００，８００Ｂ 釜機構
８０１ 釜
８０３ａ 凸部
８０３ｂ 係止突起
８０４ 釜土台
８０６ オープナー
８１０ トルク伝達機構（伝達機構）
８１１ 釜軸（釜回転軸）
８１２ 主動歯車
８１３ 従動歯車
８２０ オープナー作動部
８２１ オープナー軸
８３０ メス機構
８３１ 固定メス
８３２ メス土台
８３３ 動メス
８３６ 外周カム（カム）
８３７ａ コロ
８４１ 回転体(作動体)
８４４ プランジャ
Ｃ 中心線
Claims (7)
- 縫い針を保持して上下動を行う針棒と、
上糸を捕捉し、回転動作により上糸を下糸に絡める釜と、
前記針棒の上下動の駆動源となるミシンモータと、
前記釜が上糸を捕捉するための回転の駆動源となる釜駆動モータと、
前記針棒を当該針棒に平行な所定の中心線回りに回動させる針棒回動機構と、
前記釜を搭載し、ミシンフレームに対して前記針棒と同じ中心線回りに回動可能に支持された釜回動台と、
前記針棒の回動動作の駆動源となる針回動モータと、
前記釜回動台の回動動作の駆動源となる釜回動モータとを備えるミシンにおいて、
前記釜駆動モータから前記釜に動力を伝達する入力軸及び出力軸を備える差動伝達機構を備え、
前記差動伝達機構は、
前記入力軸と出力軸とが前記針棒の回動中心線上に配置されると共に、前記入力軸及び出力軸の周囲で回動を行う支持枠と、
前記支持枠に回転可能に支持されると共に当該回転により前記入力軸と出力軸との間で互いの回転力を伝達する伝達体と、
前記釜回動台又は前記支持枠のいずれか一方に設けられ、前記釜回動モータから回動力が入力される従動部材と、
前記従動部材から入力される回動力により、前記釜回動台と前記支持枠とを前記ミシンフレームから見て同方向に回動させると共に前記釜回動台を前記支持枠の二倍の回動量で回動させる回動連動機構とを備えることを特徴とするミシン。 - 前記回動連動機構は、前記釜回動台と前記ミシンフレーム又は前記支持枠と前記ミシンフレームの各々に設けられた歯車からなる歯車機構を用いることを特徴とする請求項１記載のミシン。
- 前記回動連動機構は、
支持フレームに固定された固定歯車と、
前記支持枠に固定された従動歯車と、
前記釜回動台に回動可能に支持された支軸と、
前記支軸に固定され、前記固定歯車に噛合う第１歯車と、
前記支軸に固定され、前記従動歯車に噛合う第２歯車と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のミシン。 - 前記ミシンモータと前記釜駆動モータとを一つのモータで共用することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
- 前記針回動モータと前記釜回動モータとを一つのモータで共用することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のミシン。
- 前記ミシンは一本針ミシンであって、
前記回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構を備え、
前記移動機構による被縫製物の移動を行う前に、当該被縫製物の移動方向が予め定められたヒッチステッチの発生する範囲に含まれる場合に当該範囲から外れるよう前記針回動モータ及び前記釜回動モータを駆動する縫い制御手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のミシン。 - 前記ミシンは二本針ミシンであって、
前記釜回動台に搭載され、前記出力軸から二つの釜に回転を伝達する釜回転伝達機構と、
二本の縫い針の中間に位置する前記回動中心線に垂直な平面上において任意の方向に被縫製物を移動可能な移動機構とを備え、
前記移動機構による被縫製物の移動を行う際に、前記回動中心線に垂直な平面上において前記被縫製物の移動方向に直交する方向に沿って前記二本の縫い針と前記二つの釜とがそれぞれ並ぶように、前記針回動モータ及び前記釜回動モータを制御する縫い制御手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のミシン。
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