JP6152672B2 - ミシン用ボビン - Google Patents

Description

本発明は、ミシンのボビン収容部材に着脱可能に収容されるミシン用ボビンの構造に関する。

従来、例えば下記特許文献１には、水平釜機構を備えたミシンが開示されている。この水平釜機構では、外釜に保持された内釜（ボビン収容部材）にミシン糸が巻き付けられたボビンが収容されており、この収容状態でボビンがミシン糸の繰り出し方向に回転するとともに、繰り出されたミシン糸に所定の張力が付与されるように構成されている。この場合、ボビンは、下記特許文献１及び２が参照されるように、ミシン糸が巻き付けられる軸部と、その両端にそれぞれ設けられた２つのフランジ部と、を備えた構造が一般的である。また、このボビンでは、ミシン糸の巻き付け作業の際、その軸部に設けられた挿入穴に糸巻き部材の軸を挿入してボビンを糸巻き部材に取付ける構造が採用されている。

特開２０１２−１１５５９５号公報 特開２０１０−２７３８９２号公報

（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記構成の水平釜機構では、内釜におけるボビンの着脱を容易にするとともに、ボビンからミシン糸を繰り出す際にボビンと内釜との間に生じる摺動抵抗を抑えるために、ボビンのフランジ部の外周面と内釜の内周面との間に所定の隙間が設けられている。一方で、この隙間は、ボビンにおいてミシン糸を繰り出すための回転方向の繰り出し動作以外の動作を許容するため、例えばボビンの径方向への揺動や軸方向への飛び出し動作のような意図しない動作の要因に成り得る。その結果、ミシン糸の円滑な繰り出し動作の妨げになるため不利である。

そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、ミシンのボビン収容部材に着脱可能に収容されるミシン用ボビンにおいて、ミシン糸を繰り出すための回転方向の繰り出し動作以外の動作を規制するのに有効な技術を提供することである。

（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係るミシン用ボビンは、ミシンのボビン収容部材に着脱可能に収容される部材であり、軸部、２つのフランジ部及び凸部を含む。軸部にはミシン糸が巻き付けられる。軸部の両端のそれぞれに設けられる２つのフランジ部はいずれも軸部の軸方向に交差して延在する。凸部は、２つのフランジ部のうちの一方のフランジ部から軸部の延長方向に突出し、ボビン収容部材に設けられた凹部に軸部まわりに回転可能に嵌合する。この場合、ミシン用ボビンは、凸部がボビン収容部材の凹部に嵌合することによって、ミシン糸を繰り出すための回転方向の繰り出し動作以外の動作を規制することができる。その結果、ボビン収容部材に収容されたミシン用ボビンの径方向への揺動や軸方向への飛び出し動作のような意図しない動作を阻止することができ、軸部からのミシン糸の円滑な繰り出しが可能になる。また、ミシン用ボビンのフランジ部に凸部を設ける構造を採用した場合、例えばミシン用ボビンのインサート成形によって当該凸部を容易に形成することができる。

本発明に係る上記のミシン用ボビンでは、凸部は、軸部まわりの回転に係る抵抗を抑制するための抵抗抑制部材を介して凹部に嵌合する。これにより、ミシン糸の繰り出しに係る、ミシン用ボビンの軸部まわりの回転動作の更なる円滑化を図ることができる。

本発明に係る上記のミシン用ボビンでは、凸部が回り止め機構を構成するのが好ましい。この回り止め機構は、軸部へのミシン糸の巻き付け作業の際、ミシンの糸巻き部材に設けられた凹部に凸部が挿入された状態で、凸部を中心とした糸巻き部材に対する回転を阻止する機能を果たす。この場合、ミシン用ボビンの凸部を利用して回り止め機構を構成するため、例えばミシン用ボビンの軸部に挿入穴を設けてこの挿入穴を糸巻き部材への取付けに利用する必要がない。その結果、ミシン用ボビンの軸部の径を抑えることができ、外径が同一のミシン用ボビンの場合には、ミシン糸の巻き付け可能量を増やすことによって、ボビンの交換頻度を抑えることができる。

本発明に係る上記のミシン用ボビンでは、回り止め機構は、筒状に構成された凸部の筒内壁に設けられた係合突起によって構成され、糸巻き部材の凹部に形成された被係合突起に係合突起が係合することによって凸部を中心とした糸巻き部材に対する回転を阻止するのが好ましい。この場合、ミシン用ボビンの凸部の外形内に設けた係合突起を利用して回り止め機構を構成するため、凸部を小型化することができる。

以上のように、本発明によれば、ミシンのボビン収容部材に着脱可能に収容されるミシン用ボビンにおいて、ミシン糸を繰り出すための回転方向の繰り出し動作以外の動作を規制することが可能になった。

本実施の形態に係るミシン１０をユーザが位置する前方側から視た外観図である。 図１中の水平釜機構６０をボビン９０の装着状態にて斜め上方から視た斜視図である。 図２中の外釜７０を斜め上方から視た斜視図である。 図２中の内釜８０を斜め上方から視た斜視図である。 図２中のボビン９０を斜め上方から視た斜視図である。 図５中のボビン９０を下方から視た平面図である。 図５中のボビン９０の断面構造を示す図である。 内釜８０にボビン９０が収容された状態の断面図である。 図１中の糸巻き部材４１を斜め上方から視た斜視図である。 図９中の糸巻き部材４１にボビン９０が取り付けられた状態の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施の形態に係るミシン１０の外観が示されている。なお、この図１及び他の図面において、ミシン１０をユーザが位置する前方側から視た場合、ミシン１０の左方向を矢印Ｘで示す第１方向とし、ミシン１０の前方向を矢印Ｙで示す第２方向とし、ミシン１０の上方向を矢印Ｚで示す第３方向としている。

ミシン１０は、ミシンヘッド１１、ミシンアーム１２及び脚柱部１３に大別される。ミシンヘッド１１は、脚柱部１３の一端部１３ａに連接する一端部１１ａから第１方向Ｘに延出する部位である。ミシンアーム１２は、ミシンヘッド１１の上方において脚柱部１３の他端部１３ｂに連接する一端部１２ａからミシンヘッド１１と平行に第１方向Ｘに延出する部位である。脚柱部１３は、ミシンヘッド１１の一端部１１ａをミシンアーム１２の一端部１２ａに接続している。

ミシンヘッド１１の一端部１１ａには、ミシン１０の駆動源としてのミシンモータ１４が収容されている。ミシンアーム１２には、ミシンモータ１４の動力によって回転駆動される主軸１５が収容されている。脚柱部１３には、ミシンモータ１４の動力を主軸１５に伝達するための動力伝達機構１６が収容されている。

ミシンアーム１２の他端部１２ｂから下方へ突出するミシン頭部２０には、針棒２１、布押え部材２２、押え棒２３及び押え上げ操作レバー２４等が設けられている。針棒２１は、ミシン針（図示省略）を着脱可能に保持するとともに、主軸１５の回転動作に伴って作動する針棒駆動機構（図示省略）によって第３方向Ｚに沿って上下方向に昇降動作する。布押え部材２２は、被加工物である布を押える機能を果たすものであり、押え上げ操作レバー２４の手動操作によって上下動する押え棒２３に接続されている。このため、ユーザが押え上げ操作レバー２４を手動操作することによって、布押え部材２２は布を押える第１位置（押え位置）と布の押えが解除された第２位置（押え解除位置）とのいずれかに選択的に設定される。

また、ミシンアーム１２は、その一端部１２ａにハンドプーリ３０及び糸巻き装置４０を備えている。ハンドプーリ３０は、主軸１５をユーザが手回しで回転させることが可能な円盤状の部材である。このため、ハンドプーリ３０の手回しによって生じる主軸１５の回転運動は、針棒２１の上下方向の昇降運動に変換される。糸巻き装置４０は、下糸供給用のボビン９０が取付けられる糸巻き部材４１を備え、この糸巻き部材４１をミシンモータ１４の動力によって回転駆動させてボビン９０に下糸（ミシン糸）を巻き付ける機能を果たす。この糸巻き装置４０では、糸巻き部材４１は、クラッチ機構（図示省略）を介して動力伝達機構１６に連結されている。ユーザは糸巻き部材４１を非作動位置及び作動位置のいずれかに移動させることができる。糸巻き部材４１が作動位置から非作動位置に移動した状態では、ミシンモータ１４の動力が動力伝達機構１６を介して主軸１５に伝達されるが糸巻き部材４１には伝達されないように、クラッチ機構が設定される。これに対して、糸巻き部材４１が非作動位置から作動位置に移動した状態では、ミシンモータ１４の動力が動力伝達機構１６を介して糸巻き部材４１に伝達されるが主軸１５には伝達されないように、クラッチ機構が設定される。

ミシンヘッド１１は、ミシンアーム１２のミシン頭部２０に対向する他端部１１ｂの上面１１ｃに針板５０を備えている。この針板５０には、縫い針が貫通可能な針穴、布を送るための送り歯が突出可能な角穴、及び針板蓋５１等が設けられている。ミシンヘッド１１には、ボビン９０が収容される水平釜機構６０が設けられている。針板蓋５１を前後方向にスライドさせることによって、ユーザが水平釜機構６０にアクセス可能な針板蓋５１の開放状態と、ユーザが水平釜機構６０にアクセス不能な針板蓋５１の閉鎖状態が形成される。針板蓋５１の開放状態において、ユーザは水平釜機構６０に対するボビン９０の装着及び脱着を行うことができる。この水平釜機構６０の詳細な構造については図２〜図４が参照される。

図２に示すように、水平釜機構６０は、外釜７０と、外釜７０に保持され且つボビン９０を着脱可能に収容するボビン収容部材としての内釜８０と、を備えている。これら外釜７０及び内釜８０はいずれも金属材料によって構成される。

図３に示すように、外釜７０は、第３方向Ｚに沿った上下方向に延在する軸部７１と、内釜８０を保持するべく軸部７１の上方に設けられた円筒状の内釜収容部７２と、を備えている。内釜収容部７２は、内釜８０を収容するための収容空間を形成している。外釜７０の内釜収容部７２は、軸部７１の回転によって主軸１５と同期して水平面にて反時計まわりに回転する。内釜収容部７２には、更に筒壁７２ａの上縁に形成された段差状のレース面７２ｂと、筒壁７２ａの周方向に延出する先鋭状の剣先７３と、が設けられている。レース面７２ｂは、内釜収容部７２に収容した内釜８０を支持する機能を果たす。剣先７３は、外釜７０が水平面にて一回転する間に、ミシン針の針穴に挿通された上糸（ミシン糸）のループを水平方向に引っ張りつつ捕捉した後に規定の釜越え位置において当該捕捉を解除する。この場合、剣先７３は、上糸のループに内釜８０に収容されているボビン９０から繰り出された下糸を交差させて絡ませることによって、上糸及び下糸による縫い目を形成させる機能を果たす。

図４に示すように、内釜８０は、ボビン９０を着脱可能に収容するためのボビン収容部材であり、ボビン収容部８１、凹部８２及び糸調子機構８３を備えている。ボビン収容部８１は、ボビン９０を収容するための収容空間を形成している。凹部８２は、ボビン９０を支持するボビン受け部としての機能を果たす。糸調子機構８３は、ボビン９０から下糸を安定して繰り出すために、当該下糸に所定の張力（抵抗）を付与する機能を果たす。この糸調子機構８３として、典型的にはボビン９０から繰り出された下糸を挟み込んで当該下糸に張力を付与する構造を採用することができる。また、この内釜８０には、特に図示しないものの、外釜７０が回転しても当該外釜７０とともに内釜８０が回転しないような役割を果たす回転防止機構が割り当てられている。

図５〜図７が参照されるように、ボビン９０は、軸部９１、２つのフランジ部９２，９３、凸部（「ボス部」ともいう）９４及び係合突起９５を備えている。このボビン９０は、典型的には樹脂材料や金属材料によって構成される。軸部９１は、下糸が巻き付けられる被糸巻き部として構成される。２つのフランジ部９２，９３はそれぞれ軸部９１の両端に設けられ、軸部９１に交差する平面上に延在する。この場合、２つのフランジ部９２，９３はいずれも円板状（皿状）に構成されている。凸部９４は、２つのフランジ部９２，９３のうちの一方のフランジ部９２から軸部９１の延長方向（軸部９１とは反対側）に突出している。即ち、この凸部９４は、軸部９１の軸線上に延在している。この場合、ボビン９０のインサート成形によって凸部９４を容易に形成することができる。このボビン９０が本発明の「ミシン用ボビン」に相当し、また軸部９１、フランジ部９２，９３及び凸部９４がそれぞれ、本発明の「軸部」、「フランジ部」及び「凸部」に相当する。

図８に示すように、ボビン９０が内釜８０のボビン収容部８１に収容された収容状態では、その凸部９４を内釜８０のボビン収容部８１の底面に形成された凹部８２に軸部９１まわりに回転可能に嵌合させることができる。このとき、凸部９４及び凹部８２の嵌合によって、下糸を繰り出すための回転方向の繰り出し動作以外の動作を規制することができる。その結果、内釜８０に収容されたボビン９０の径方向への揺動（図８中の矢印Ａ方向の傾き動作）や軸方向への飛び出し動作（図８中の矢印Ｂ方向の飛び出し動作）のような意図しない動作を阻止することができ、軸部９１からの下糸の円滑な繰り出しが可能になる。これにより、ボビン９０から下糸が繰り出される際の異音や糸絡みの発生を防止することができる。

また、図８に示すように、ボビン９０の上記の収容状態では、ボビン９０の凸部９４と内釜８０の凹部８２との間に、ボビン９０の軸部９１まわりの回転に係る抵抗を抑制するための抵抗抑制部材８４が介装されるのが好ましい。この抵抗抑制部材８４として典型的には、ベアリング部材や低摩擦材を用いることができる。これにより、下糸の繰り出しに係る、ボビン９０の軸部９１まわりの回転動作の更なる円滑化を図ることができる。この抵抗抑制部材８４が、本発明の「抵抗抑制部材」に相当する。なお、ボビン９０の所望の回転動作が達成される場合には、この抵抗抑制部材８４を省略することもできる。

なお、ボビン９０の形状及び内釜８０のボビン収容部８１の形状は、ボビン９０の上記の収容状態で、ボビン９０のフランジ部９２，９３の外周面と内釜８０の内周面との間に均一な隙間が形成されるように構成されている。この隙間は、内釜８０におけるボビン９０の着脱を容易にするとともに、ボビン９０から下糸を繰り出す際にボビン９０と内釜８０との間に生じる摺動抵抗を抑える機能を果たす。一方で、この機能に悪影響を及ぼさない範囲で、ボビン９０の形状及び内釜８０のボビン収容部８１の形状を変更することもできる。例えばボビン９０のフランジ部９２，９３を円板以外の形状に変更することができる。

ボビン９０の凸部９４は筒状に構成されており、その筒内壁に係合突起９５が設けられている。この係合突起９５は、凸部９４の外形内に設けた突起であり、ボビン９０を糸巻き装置４０に装着する際に使用され、糸巻き装置４０の糸巻き部材４１に対するボビン９０の回転を阻止する回り止め機能を発揮する。ここで、ボビン９０の軸部９１に下糸を巻き付ける巻き付け作業の際に、この糸巻き装置４０の糸巻き部材４１が使用される。この糸巻き部材４１の構造については図９及び図１０が参照される。

図９に示すように、糸巻き装置４０の糸巻き部材４１は、ミシンアーム１２の一端部１２ａから第３方向Ｚに突出する軸部４２と、この軸部４２の一方端に設けられ軸部４２に交差する平面上に延在する円板状の支持部４３とを備えている。この糸巻き部材４１は、典型的には樹脂材料によって構成される。

この糸巻き部材４１では、支持部４３の上面４４にボビン９０のフランジ部９２が被着される。この支持部４３には、その周縁４３ａからそれぞれが内方へ突出する複数（図９では３つ）の突起４５が設けられている。これら複数の突起４５の先端部によって仮想形成される仮想円Ｃの径がフランジ部９２の外径よりも若干小さくなるように構成されている。この場合、各突起４５の樹脂弾性に抗してボビン９０のフランジ部９２を支持部４３の上面４４に嵌め込むことによって、支持部４３に対するボビン９０の位置決めを確実に行うことができる。

また、支持部４３の上面４４には、ボビン９０の凸部９４が挿入可能な挿入穴（凹部）４６が設けられている。即ち、この挿入穴４６の内径がボビン９０の凸部９４の外径を上回る。また、この挿入穴４６の内部には被係合突起４７が設けられている。ここで、図１０が参照されるように、支持部４３の上面４４にボビン９０のフランジ部９２が被着され、挿入穴４６にボビン９０の凸部９４が挿入された状態では、被係合突起４７はボビン９０の凸部９４に設けられた係合突起９５に当接（係合）する。この場合、被係合突起４７及び係合突起９５が互いに係合することによって、ボビン９０は凸部９４を中心とした糸巻き部材４１に対する回転（周方向の回転）が阻止され、糸巻き部材４１の回転と同期してボビン９０を回転させることができる。要するに、本実施の形態では、互いに係合する被係合突起４７及び係合突起９５が、糸巻き部材４１に対するボビン９０の回転を阻止する回り止め機構を構成している。ここでいう被係合突起４７及び係合突起９５がそれぞれ、本発明の「被係合突起」及び「係合突起」に相当する。

本実施の形態では、ボビン９０の凸部９４を利用して回り止め機構を構成するため、例えばボビン９０の軸部９１に挿入穴を設けてこの挿入穴を糸巻き部材４１への取付けに利用する必要がない。その結果、ボビン９０の軸部９１の径を抑えることができ、外径が同一のボビンの場合には、下糸の巻き付け可能量を増やすことによってボビン９０の交換頻度を抑えることができる。特に、ボビン９０の凸部９４の外形内に設けた係合突起９５を利用して回り止め機構を構成するため、凸部９４を小型化することができる。

本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、糸巻き部材４１に対するボビン９０の回転を阻止する回り止め機構を、ボビン９０の凸部９４の外形内に設けた係合突起９５を利用して構成する場合について記載したが、本発明では、凸部９４の表面に係合突起９５と同様の機能を果たす係合突起を設けることもできる。また、本発明では凸部９４以外の構造を利用して回り止め機構を構成してもよい。

また上記の実施形態や種々の変更例の記載に基づいた場合、本発明では以下の各態様（アスペクト）を採り得る。

本発明では、「ミシン用ボビンと、前記ミシン用ボビンを着脱可能に収容するボビン収容部材と、ミシン用ボビンへのミシン糸の巻き付け作動の際に当該ミシン用ボビンを保持する糸巻き部材と、を含むミシンであって、前記ミシン用ボビンは、ミシン糸が巻き付けられる軸部と、前記軸部の両端にそれぞれ設けられ当該軸部の軸方向に交差して延在する２つのフランジ部と、前記２つのフランジ部のうちの一方のフランジ部から前記軸部の延長方向に突出する凸部と、を備え、前記ボビン収容部材は、前記ミシン用ボビンの前記凸部が前記軸部まわりに回転可能に嵌合する凹部を備えている、ミシン。」いう態様（態様１）を採り得る。
この態様１のミシンによれば、ボビン収容部材に収容されたミシン用ボビンの径方向への揺動や軸方向への飛び出し動作のような意図しない動作を阻止することができ、軸部からのミシン糸の円滑な繰り出しが可能になる。また、ミシン用ボビンのフランジ部に凸部を設ける構造を採用した場合、例えばミシン用ボビンのインサート成形によって当該凸部を容易に形成することができる。

また本発明では、「態様１に記載のミシンであって、前記ミシン用ボビンの前記凸部は、前記軸部まわりの回転に係る抵抗を抑制するための抵抗抑制部材を介して前記凹部に嵌合する、ミシン。」という態様（態様２）を採り得る。
この態様２のミシンによれば、ミシン糸の繰り出しに係る、ミシン用ボビンの軸部まわりの回転動作の更なる円滑化を図ることができる。

また本発明では、「態様１又は２に記載のミシンであって、前記ミシン用ボビンの前記軸部への前記ミシン糸の巻き付け作業の際、前記糸巻き部材に設けられた凹部に前記ミシン用ボビンの前記凸部が挿入された状態で、前記凸部を中心とした前記糸巻き部材に対する回転を阻止する回り止め機構を有する、ミシン。」という態様（態様３）を採り得る。
この態様３のミシンによれば、ミシン用ボビンの軸部の径を抑えることができ、外径が同一のミシン用ボビンの場合には、ミシン糸の巻き付け可能量を増やすことができる。

また本発明では、「態様３に記載のミシンであって、前記回り止め機構は、筒状に構成された前記凸部の筒内壁に設けられた係合突起と、前記糸巻き部材の前記凹部に形成され前記係合突起が係合する被係合突起と、によって構成されている、ミシン。」という態様（態様４）を採り得る。
この態様４のミシンによれば、ミシン用ボビンの凸部の外形内に設けた係合突起を利用して回り止め機構を構成するため、凸部を小型化することができる。

１０…ミシン、１１…ミシンヘッド、１１ａ…一端部、１１ｂ…他端部、１１ｃ…上面、１２…ミシンアーム、１２ａ…一端部、１２ｂ…他端部、１３…脚柱部、１３ａ…一端部、１３ｂ…他端部、１４…ミシンモータ、１５…主軸、１６…動力伝達機構、２０…ミシン頭部、２１…針棒、２２…布押え部材、２３…押え棒、２４…押え上げ操作レバー、３０…ハンドプーリ、４０…糸巻き装置、４１…糸巻き部材、４２…軸部、４３…支持部、４３ａ…周縁、４４…上面、４５…突起、４６…挿入穴、４７…被係合突起、５０…針板、５１…針板蓋、６０…水平釜機構、７０…外釜、７１…軸部、７２…内釜収容部、７２ａ…筒壁、７２ｂ…レース面、７３…剣先、８０…内釜、８１…ボビン収容部、８２…凹部、８３…糸調子機構、８４…抵抗抑制部材、９０…ボビン、９１…軸部、９２，９３…フランジ部、９４…凸部、９５…係合突起

Claims (3)

1. ミシンのボビン収容部材に着脱可能に収容されるミシン用ボビンであって、
   ミシン糸が巻き付けられる軸部と、
   前記軸部の両端にそれぞれ設けられ当該軸部の軸方向に交差して延在する２つのフランジ部と、
   前記２つのフランジ部のうちの一方のフランジ部から前記軸部の延長方向に突出し、前記ボビン収容部材に設けられた凹部に前記軸部まわりに回転可能に嵌合する凸部と、
   を含み、
   前記凸部は、前記軸部まわりの回転に係る抵抗を抑制するための抵抗抑制部材を介して前記凹部に嵌合する、ミシン用ボビン。
2. 請求項１に記載のミシン用ボビンであって、
   前記凸部は、前記軸部への前記ミシン糸の巻き付け作業の際、前記ミシンの糸巻き部材に設けられた凹部に当該凸部が挿入された状態で、当該凸部を中心とした前記糸巻き部材に対する回転を阻止する回り止め機構を構成する、ミシン用ボビン。
3. 請求項２に記載のミシン用ボビンであって、
   前記回り止め機構は、筒状に構成された前記凸部の筒内壁に設けられた係合突起によって構成され、前記糸巻き部材の前記凹部に形成された被係合突起に前記係合突起が係合することによって前記凸部を中心とした前記糸巻き部材に対する回転を阻止する、ミシン用ボビン。
   

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