JP6506071B2 - 上送り停止機構を備えたミシン - Google Patents

Description

本発明は、上送りを備えたミシンであって、上送りを使用しないときには上送り歯を駆動する機構を停止させておくことができる上送り停止機構を備えたミシンに関する。

縫製対象である布を縫製に従って送る布送りは、通常は下送り歯によって行われるが、これに加えて上送り歯を設けて、縫製対象物を上下で支持しつつ上下送りを行ういわゆる上下送りミシンが知られている。

しかし、上送り歯は、縫製対象物の種類によって、必要である場合と、必要でない場合が存在する。そして、上送り歯が必要でない場合には、上送り歯は、装着箇所から取り外されるか、或いは所定位置から退避させる状態としている。そのときの交換作業が面倒であるという欠点があった。

交換の煩雑さから上送り歯の交換ができない構造になっているものもあり、一種類の送り歯しか使用できず、用途が限られる欠点があった。また、上送り歯を使用しないときは、上送り歯をミシンの後方に退避させる必要があり、安全上の問題や使い勝手の悪さなどの問題があった。そこで、上送り歯の取り外し及び交換等の作業が簡単に行えるミシンが、本願出願人によって開発されている。この内容は、特許文献１として図７に開示している。

特許文献１の内容を概説する。なお、説明に当たって使用する名称の符号は、特許文献１のものをそのまま使用するが、本発明発明の説明と区別するために、括弧を付すことにする。特許文献１の構成は、ミシン本体(90)に押さえ棒(91)と押さえバネ(92)と針機構(93)が設けられており、押さえ棒(91)の下端に上送り機構(3)を備えた布押さえユニット(α)が装着されている。

押さえ棒(91)には、上送り機構(3)を駆動するための、上送り駆動機構(β)が装着され、連結部(５)において上送り機構(３)に連結して上送り機構３を駆動する。上送り機構(３)は該駆動により上送り運動を行い、矢印方向に縫製対象物である布を送る動作を実行する。布押さえユニット(α)は押さえ棒(91)に装着及び脱着可能になっている。布押さえユニット(α)を押さえ棒(91)に装着して、連結部(5)において上送り駆動機構(β)と連結する。これによって上送り機構(3)の駆動が行われる。

特開２０１３−５２１２２号公報

特許文献１は、上送り歯(30)の取り外し及び交換作業の改善がなされた。しかし、上送り歯(30)がそのユニット(α)ごとミシン本体から取り外されても、上送り歯(30)を駆動するための機構は、停止せずに稼動し続ける。そのために、作業中に騒音や振動が発生するという問題点が残った。

そこで、本発明が解決しよとする課題（技術的課題又は目的等）は、上送り歯が使用されないときには、上送り歯を駆動する機構も停止させ、ミシンの余分な振動や騒音を無くすことにある。

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、 下駆動軸を駆動源とした下送り駆動機構により縫製対象物を送る下送り歯と前記下送り駆動機構に連結されて駆動する上送り軸により駆動する上送り歯を備えたミシンにおいて、ミシン本体部に回動可能に支持され前記下送り駆動機構に連結された上送り下軸と、該上送り下軸の運動を前記上送り軸に伝達する上送り連結リンクを有する上送り連結部と、前記上送り下軸の運動の伝達の停止と再開を制御する伝達制御部とを備え、該伝達制御部の操作により前記上送り連結部の下端を前記上送り下軸に同一軸線で一致させる上送り停止機構を備えたミシン。
としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、 縫製対象物を下送り駆動機構により送り動作を行う下送り歯と下駆動軸を駆動源とした下送り駆動機構に連結された上送り駆動機構を介して駆動される上送り軸により駆動する上送り歯を備えたミシンにおいて、前記下送り駆動機構の上送り下軸の主軸部の軸芯に対し所定の距離だけ偏心して形成された先端軸部とを有し且つ軸周方向に揺動する上送り下軸と、該上送り下軸の２つの軸芯で形成される面上で各軸芯に直交するように装着された上送り下軸後腕と、該上送り下軸後腕の先端軸部に摺動して且つ、回動可能に連結する後腕コロを有する上送り連結リンクと、該上送り連結リンクの後腕コロを移動させる伝達制御部とを備え、該伝達制御部は、前記後腕コロの軸芯を前記上送り下軸の前記主軸部の軸芯と一致させてなる上送り停止機構を備えたミシンとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、前記上送り下軸は、前記主軸部と前記先端軸部とは、板状のレバー片を介してそれぞれの軸芯がズレルように構成されてなる請求項２に記載の上送り停止機構を備えたミシンとしたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、前記上送り下軸は、軸部材の先端をＬ字形状に折り曲げることによって、前記主軸部と前記先端軸部とが形成されてなる請求項２に記載の上送り停止機構を備えたミシンとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項５の発明を、前記伝達制御部は、調節軸部の一端に揺動腕部を、他端にダイヤルを備えた上送り調節ダイヤルと、前記上送り連結リンクと前記揺動腕部の一端と枢支連結する上送り調節リンクとを備え、前記ダイヤルの回動にて前記調節軸部及び揺動腕部が揺動動作してなる請求項１、２，３又は４の何れか１項に記載の上送り停止機構を備えたミシンとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項６の発明を、前記伝達制御部は、調節軸部の一端に揺動腕部が、他端にステッピングモータがそれぞれ配置され、該ステッピングモータの動作によって、前記調節軸部及び揺動腕部が揺動動作してなる構成とした請求項１、２，３又は４の何れか１項に記載の上送り停止機構を備えたミシンとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１及び請求項２の発明では、上送り下軸は、主軸部と、該主軸部の軸芯に対して、先端軸部の軸芯が平行にずれて形成されたものである。該先端軸部には、上送り下軸後腕が直交して装着される。該上送り下軸後腕の先端軸部には、該先端軸部と相互に摺動自在となる後腕コロが装着されている。さらに該後腕コロは、上送り連結リンクに回動自在となるよう支持されている。

該上送り連結リンクは、伝達制御部によって移動し、後腕コロの位置を前記上送り下軸の主軸部の軸芯位置と一致及び離間させることができる。後腕コロの軸芯と、上送り下軸の主軸の軸芯とを軸方向上に一致させ、上送り連結リンクの上下動を停止させ、さらに上送り連結リンクによって揺動動作が伝達される上送り歯の駆動機構を停止させることができる。

請求項３の発明を、前記上送り下軸は、前記主軸部と前記先端軸部とは、板状のレバー片を介してそれぞれの軸芯がズレルように構成されたことにより、上送り下軸の構造を簡単に製造することができる。請求項４の発明では、一本の軸部材から主軸部及び先端軸部を形成することができる。請求項５の発明では、極めて簡単な構成で手動タイプの伝達制御部を構成することができる。請求項６の発明では、ステッピングモータを用いたことにより、極めて正確な動作を行う伝達制御部を構成できる。

（Ａ）は本発明の上送り停止機構を備えたミシンの主要な構成を示す略示斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の（α）部拡大図である。 （Ａ）は上送り停止機構の要部の構成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ1−Ｙ1矢視断面図、（Ｃ）は（Ａ）の一部断面にしたＸ1−Ｘ1矢視図、（Ｄ）は（Ａ）の一部断面にしたＸ2−Ｘ2矢視断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は上送り停止機構の動作を示す図である。 （Ａ）は伝達制御部の要部の分解斜視図、（Ｂ）は伝達制御部の要部の一部断面にした分解平面図である。 伝達制御部としてステッピングモータを使用した本発明の実施形態の要部斜視図である。 Ｌ字形状に屈曲形成した上送り下軸を備えた本発明の実施形態の要部斜視図である。 従来技術における機構の要部を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明は、図１に示すように、ミシン本体部９内には、図示しない針棒を上下駆動するための上駆動軸９１と、図示しない釜機構及び下送り機構を駆動するための下駆動軸９２とが設けられている。前記上駆動軸９１は、図示しないベルト車とモータとベルトを介して回転駆動し、前記針棒を上下動させる。

前記下駆動軸９２は、図示しないモータを介して回転駆動し、前記釜機構及び下送り機構を駆動する。ミシン本体部９内には、下送り歯９３と該下送り歯９３を駆動する下送り駆動機構９４と、上送り歯９５と該上送り歯９５を駆動する上送り駆動機構９６とが設けられている〔図１（Ａ）参照〕。

前記下送り駆動機構９４は、下駆動軸９２を駆動源としている。該下駆動軸９２によって前記下送り駆動機構９４が駆動し、下送り歯９３が駆動する〔図１（Ａ）参照〕。図１（Ａ）において、下駆動軸９２と下送り駆動機構９４との間に結ばれた矢印太線は、下駆動軸９２側の回転動作が下送り駆動機構９４に伝達されることを示す。また、下送り駆動機構９４と揺動リンク機構９８との間に結ばれた矢印太線は、下送り駆動機構９４から揺動リンク機構９８に回転動作が伝達されることを示す。

上送り駆動機構９６は、前記下送り駆動機構９４と機構的に連結している。該下送り駆動機構９４には、上送り下軸１が連結されており、該上送り下軸１は、上送り連結部Ｂに機構的に連結されている。該上送り連結部Ｂは上送り軸９７が機構的に連結されており、該上送り軸９７が前記上送り駆動機構９６と機構的に連結している〔図１（Ａ）参照〕。

上送り軸９７は、上送り駆動機構９６に回転動作を伝達して、上送り歯９５を動作させる。図１（Ａ）において、上送り軸９７と上送り駆動機構９６との間に結ばれた矢印太線は、上送り軸９７の回転動作が上送り駆動機構９６に伝達されることを示す。さらに、前記上送り下軸１と上送り連結部Ｂとの間に運動伝達の停止と再開を制御する伝達制御部Ａが備わっている（図１参照）。

前記上送り下軸１は、主軸部１１と先端軸部１２とを有する。主軸部１１の軸芯Ｐ1と、先端軸部１２の軸芯Ｐ2とは、所定の距離だけ偏心しており、後述する上送り連結リンク４の下端部が移動可能な構成としている〔図１（Ｂ），図２（Ｃ）参照〕。また、前記軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ2とは平行であり、したがって主軸部１１と先端軸部１２とは、平行である〔図２（Ｃ），図４参照〕。主軸部１１と先端軸部１２とは、レバー片１３を介してそれぞれの軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ2を所定の距離だけずらして構成される（図２参照）。レバー片１３は、長円又は楕円形状に形成されたり〔図２（Ａ），図４（Ａ）参照〕、或いは長方形状に形成される。

さらに、前記上送り下軸１における主軸部１１と先端軸部１２の構成の別実施形態として、上送り下軸１の主軸部１１と先端軸部１２とは、一本の軸部材の先端をＬ字形状に折り曲げることによって、主軸部１１と先端軸部１２とが折曲部１４を介して、それぞれの軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ2とが所定の距離だけずれるようにしたものが存在する（図６参照）。

上送り下軸１は、下駆動軸９２によって動作する下送り機構９４から、動力が伝達されるものであり〔図１（Ａ）参照〕、下送り機構９４に備わっている揺動リンク機構９８を介して上送り下軸１の主軸部１１が軸周方向に揺動する。該主軸部１１の動作によって、先端軸部１２が主軸部１１の軸芯Ｐ１を揺動中心として揺動する〔図２（Ａ），図３等参照〕。

上送り下軸１の先端軸部１２には、上送り下軸後腕２が直立して装着されている〔図２（Ｃ）参照〕。該上送り下軸後腕２は、軸形状をなしている。具体的には、先端軸部１２に貫通孔が形成され、該貫通孔に軸形状の上送り下軸後腕２の軸方向端部が挿入且つ固着される。

別の方法としては上送り下軸後腕２は、太径部２１と細径部２２とを有し、該細径部２２には螺子部が形成され、該細径部２２が先端軸部１２の貫通孔に挿入され、細径部２２の先端軸部１２からの突出部分にナットが締め付けられて上送り下軸後腕２が先端軸部１２に固着されるものである。また、細径部２２は、先端軸部１２の貫通孔に対して単に圧入による固着としても構わない。

上送り下軸後腕２の軸方向は、主軸部１１の軸芯Ｐ1と、先端軸部１２の軸芯Ｐ2で形成される面上で各軸芯Ｐ1，Ｐ2に直交して通過するように構成される。上送り下軸後腕２には、後腕コロ３が装着される。該後腕コロ３は、円筒形状の短軸として形成されたものであり、軸方向に直交する貫通孔が形成され上送り下軸後腕２に対して摺動可能に装着される。該貫通孔を摺動孔３１と称する。

後腕コロ３は、上送り連結部Ｂの上送り連結リンク４の下端箇所で、軸周方向に回動自在に支持される。上送り連結リンク４の下端には、軸支部４１が備わっている。該軸支部４１は、軸受板４１ａ，４１ａが間隔を置いて二股状に配置される〔図２（Ｂ），図４参照〕。

該両軸受板４１ａ，４１ａは軸受孔４１ｂ，４１ｂが形成されており、両軸受板４１ａ，４１ａの軸受孔４１ｂ，４１ｂに上送り連結リンク４の後腕コロ３が軸周方向に回動自在に挿入される。後腕コロ３の摺動孔３１は、両軸受板４１ａ，４１ａ間に位置するように設定され、前記上送り下軸後腕２が摺動孔３１を通過する。

このように両軸受板４１ａ，４１ａに装着された後腕コロ３は、両軸受板４１ａ，４１ａに位置する摺動孔３１に上送り下軸後腕２が挿入するので、後腕コロ３は両軸受板４１ａ，４１ａから外れることはない。軸支部４１は、上送り連結リンク４の本体部とは、別部材とし、上送り連結リンク４とビス等の固着具にて接続されている。また、軸支部４１は、上送り連結リンク４と一体的に形成されても構わない。

上送り連結リンク４の上端には、接続片４２の長手方向一端がピン，突起部等の枢支部４３を介して枢支連結され、接続片４２が上送り連結リンク４の上端箇所にて前記枢支部４３を揺動中心として揺動自在に装着されている。前記接続片４２の長手方向他端には、上送り軸９７が固着されている。

該上送り軸９７は、軸周方向に回動自在であるが定位置に固定されたものであり、軸周方向の回動のみの動作となる。上送り連結リンク４は、後述するように上下方向に往復移動する動作を行うものであり、このとき接続片４２を介して上送り軸９７は軸周方向に回転揺動する〔図２（Ａ），（Ｂ）等参照〕。

後腕コロ３は、上送り下軸後腕２の軸方向に沿って摺動する。上送り下軸後腕２は、主軸部１１の軸芯Ｐ１の延長線に対して直角に横断するように配置されている。後腕コロ３が上送り下軸後腕２に沿って移動し、主軸部１１の軸芯Ｐ１に、後腕コロ３の軸芯Ｐ3が一致したときは、主軸部１１と後腕コロ３とは同一軸線で一致する。

このような同芯状態では、主軸部１１と後腕コロ３とは共に同一軸線上で回動するために主軸部１１の軸芯Ｐ1と、後腕コロ3の軸芯Ｐ3の距離がゼロ（０）となり、主軸部１１の揺動が伝達されないことになる。この結果として、上送り連結リンク４の上下運動は行われない。すなわち、この時、運動の伝達が停止したことになる。

次に、伝達制御部Ａについて説明する。該伝達制御部Ａは、主に操作部５と上送り調節リンク部６とから構成される〔図１（Ｂ），図２（Ａ），（Ｂ），図３等参照〕。伝達制御部Ａは、上送り調節ダイヤル５３の操作によって、前記後腕コロ３の軸芯Ｐ3と前記上送り下軸１の主軸部１１の軸芯Ｐ1との位置を一致させたり、或いは離間させる調節を行うものである。

操作部５は、調節軸部５１の一端に揺動腕部５２が装着固定され、他端に上送り調節ダイヤル５３が設けられる。調節軸部５１は、ミシン本体に回転可能に軸支される。上送り調節リンク部６は、その一端が、揺動腕部５２の調節軸部５１の装着位置から所定の間隔を置いて配置されたピン等の第１枢支部５ｐと枢支連結される。そして、上送り調節リンク部６の他端は、前記上送り連結リンク４に設けられた第２枢支部４ｐと枢支連結される〔図１（Ｂ）参照〕。

そして、上送り調節ダイヤル５３を左右に回動させることで、搖動腕部５２が搖動する。該搖動腕部５２の揺動と共に、上送り調節リンク６を介して上送り連結リンク４は、ミシン本体部９に対して前後方向に揺動する〔図２（Ａ），図３等参照〕。そして、上送り連結リンク４の前後方向の移動によって、該上送り連結リンク４に回転可能に装着されている後腕コロ３を上送り下軸後腕２の揺動に従って往復移動させることができる。

後腕コロ３が上送り下軸後腕２の軸方向に沿って、往復移動することによって、後腕コロ３の軸芯Ｐ3は、上送り下軸１の主軸部１１の軸芯Ｐ1の位置と一致させたり、或いは軸芯Ｐ3と軸芯Ｐ1の位置を離間させることができる。後腕コロ３の軸芯Ｐ3と、主軸部１１の軸芯Ｐ1との位置が一致せず、離間しているとき〔図３（Ａ）参照〕には、上送り下軸１の主軸部１１が回転揺動すると、主軸部１１の端部に固定されたレバー片１３の一端に固定された先端軸部１２は主軸部１１の軸芯P1を回転中心にして上下に回転揺動する。

さらに、先端軸部１２に固定された上送り下軸後腕２は、主軸部１１の軸芯P1を回転中心にして、上下に回転揺動する。先端軸部１２に摺動可能に装着された後腕コロ３は、主軸部１１から離間し、軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ3とが一致しない位置となるので、軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ3の芯間距離を半径として後腕コロ３は上下に往復揺動する。

後腕コロ３と連結する上送り連結リンク４は、上下方向の往復運動を行う。さらに、該上送り連結リンク４の上端に枢支連結された接続片４２を介して上送り軸９７が軸周方向に回転揺動し、この動作が上送り駆動機構９６に伝達され、上送り歯９５が作動する。

次に、伝達制御部Ａの操作部５を回動して、後腕コロ３の軸芯Ｐ3と、主軸部１１の軸芯Ｐ1との位置が一致したときの動作を説明する。上送り下軸１の主軸部１１が回転揺動し、主軸部１１の端部に固定されたレバー片１３の一端に固定された先端軸部１２が主軸部１１の軸芯P1を回転中心にして上下に回転揺動する。先端軸部１２に固定された上送り下軸後腕２は、主軸部１１の軸芯P1を回転中心にして、上下に回転揺動する。ここまでは、軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ3とが一致しない位置の場合と同様の動作となる。

そして、以下は異なる動作となり、まず、先端軸部１２に摺動可能に装着された後腕コロ３の軸芯Ｐ3は、主軸部１１の軸芯Ｐ1の位置に一致した位置を回転中心にして軸芯Ｐ1と軸芯Ｐ3の芯間距離をゼロ（０）として回転するのみである。これによって、後腕コロ３はその位置で軸周方向に回転するだけであり、上下方向に往復運動することがない。したがって、上送り連結リンク４は、上下方向の往復運動が停止し、静止状態となる。

これによって、上送り連結リンク４に接続片４２を介して連結された上送り軸９７は、軸周方向に揺動せず、上送り駆動機構部９６の動作を停止させることができる。つまり、ミシンの縫製作業において上送り歯９５が不要な場合に、上送り軸９７及び上送り駆動機構９６の動作を停止させ、ミシンの縫製作業で、無駄な負荷がかからないようにすることができる。

また、調節軸部５１に圧力がかかる構成にしておくことで、図３に示すように、後腕コロ３軸芯Ｐ3の位置を所望の位置に保持できる。調節軸部５１に圧力がかかる具体的な構成として、該調節軸部５１の軸受孔を僅かに小さく形成し、調節軸部５１と軸孔との間に摩擦が掛かるようにしておくこと等が存在する。

図４は、伝達制御部Ａの操作部５に上送り調節ダイヤル５３の代わりにステッピングモータ５４及び歯車５５，５６を備えたものである。該ステッピングモータ５４によって、調節軸部５１を回動させる。ステッピングモータ５４が使用される構成としては、上送りユニットの取り外しを検知したとき、及び通常模様選択時に連動する構成として、使用者が特に意識することなく、上送り機構を停止させることができるようにしたものである。

Ａ…伝達制御部、Ｂ…上送り連結部、１…上送り下軸、１２…先端軸部、
１３…レバー片、２…上送り下軸後腕、３…後腕コロ、４…上送り連結リンク、
５３…上送り調節ダイヤル、５４…ステッピングモータ、５５…歯車、５６…歯車、
９…ミシン本体部、９２…下駆動軸、９４…下送り駆動機構、９３…下送り歯、
９５…上送り歯、９７…上送り軸。

Claims (6)

1. 下駆動軸を駆動源とした下送り駆動機構により縫製対象物を送る下送り歯と前記下送り駆動機構に連結されて駆動する上送り軸により駆動する上送り歯を備えたミシンにおいて、ミシン本体部に回動可能に支持され前記下送り駆動機構に連結された上送り下軸と、該上送り下軸の運動を前記上送り軸に伝達する上送り連結リンクを有する上送り連結部と、前記上送り下軸の運動の伝達の停止と再開を制御する伝達制御部とを備え、該伝達制御部の操作により前記上送り連結部の下端を前記上送り下軸に同一軸線で一致させることを特徴とする上送り停止機構を備えたミシン。
2. 縫製対象物を下送り駆動機構により送り動作を行う下送り歯と下駆動軸を駆動源とした下送り駆動機構に連結された上送り駆動機構を介して駆動される上送り軸により駆動する上送り歯を備えたミシンにおいて、前記下送り駆動機構の上送り下軸の主軸部の軸芯に対し所定の距離だけ偏心して形成された先端軸部とを有し且つ軸周方向に揺動する上送り下軸と、該上送り下軸の２つの軸芯で形成される面上で各軸芯に直交するように装着された上送り下軸後腕と、該上送り下軸後腕の先端軸部に摺動して且つ、回動可能に連結する後腕コロを有する上送り連結リンクと、該上送り連結リンクの後腕コロを移動させる伝達制御部とを備え、該伝達制御部は、前記後腕コロの軸芯を前記上送り下軸の前記主軸部の軸芯と一致させてなることを特徴とする上送り停止機構を備えたミシン。
3. 前記上送り下軸は、前記主軸部と前記先端軸部とは、板状のレバー片を介してそれぞれの軸芯がズレルように構成されてなることを特徴とする請求項２に記載の上送り停止機構を備えたミシン。
4. 前記上送り下軸は、軸部材の先端をＬ字形状に折り曲げることによって、前記主軸部と前記先端軸部とが形成されてなることを特徴とする請求項２に記載の上送り停止機構を備えたミシン。
5. 前記伝達制御部は、調節軸部の一端に揺動腕部を、他端にダイヤルを備えた上送り調節ダイヤルと、前記上送り連結リンクと前記揺動腕部の一端と枢支連結する上送り調節リンクとを備え、前記ダイヤルの回動にて前記調節軸部及び揺動腕部が揺動動作してなることを特徴とする請求項１、２，３又は４の何れか１項に記載の上送り停止機構を備えたミシン。
6. 前記伝達制御部は、調節軸部の一端に揺動腕部が、他端にステッピングモータがそれぞれ配置され、該ステッピングモータの動作によって、前記調節軸部及び揺動腕部が揺動動作してなることを特徴とする請求項１、２，３又は４の何れか１項に記載の上送り停止機構を備えたミシン。

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