JP6603527B2 - 針板切り替え機構 - Google Patents

Description

本発明は、ミシンの針板切り替え機構に関する。

針振りを行う縫いと針振りを行わない縫いを選択的に行ったり、一本の縫い針による縫いと複数の縫い針による縫いを選択的に行う等、複数種の縫製を行うことが可能なミシンでは、針振り方向又は縫い針の並び方向に沿った長穴状の針穴が形成された針板を使用し、針振りを行わない縫いや一本の縫い針による縫いの場合も、長穴状の針穴が形成された針板を使用していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２０１０１３号公報

しかしながら、上記長穴状の針穴が形成された針板を、針振りを行わない縫いや一本の縫い針による縫いに使用すると、針穴が大きいので、針落ち位置で被縫製物が大きく下方に沈みやすく、縫い品質が低下するという問題があった。
また、針穴の幅が広いので、生地を重ねて下側に段差がある被縫製物の場合、段部が針穴に引っ掛かり、被縫製物の破損や傷を生じたり、縫い不良が生じたりするおそれがあった。

また、上記問題の解決のためには、長穴状の針穴が形成された針板と、丸穴状の針穴が形成された針板とを用意し、縫製の都度、その縫製に適した針板に交換するという対策が考えられる。
しかしながら、上記対策では、針板の交換作業は繁雑であること、使用しない針板を保管する必要があること、使用しない針板を紛失するおそれがあること等の懸念があり、弊害が大きいことが問題であった。

本発明は、縫いの種類に応じて適正な針穴で縫製することを可能とすることをその目的とする。

請求項１記載の発明は、針板切り替え機構において、
針落ち位置に長穴状の第一の針穴が形成された第一の針板と、
前記第一の針穴よりも幅が狭く形成された第二の針穴が形成された第二の針板とを備え、
前記第二の針板は、前記第一の針穴に前記第二の針穴が重合する使用位置と前記第一の針穴を前記第二の針板が遮蔽しない退避位置とに切り替え可能に、前記第一の針板に装備されていることを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、
前記第二の針板を手動により移動させる操作レバーを前記第一の針板に装備したことを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、
前記第一の針板に形成された針板開口部に対して着脱可能とする釜カバーを備え、
前記操作レバーが、前記第一の針板の下面側に装備されると共に、前記操作レバーの操作端部が平面視で前記針板開口部の内側となるように配置され、
前記操作レバーの操作端部が上側に凸となる凸形状であり、
前記釜カバーに、前記第二の針板を使用位置とする場合の前記操作端部と前記第二の針板を退避位置とする場合の前記操作端部とがそれぞれ嵌まる凹部又は開口部が形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の針板切り替え機構において、
前記操作レバーの操作端部が上に向かうほど幅が狭くなる凸形状であり、
前記釜カバーの下面であって、二つの前記凹部又は二つの前記開口部の間に、前記操作レバーの操作端部を二つの前記凹部又は二つの前記開口部のいずれか一方に導くガイド突起が形成されていることを特徴とする。

本発明は、第二の針板が、第一の針穴に第二の針穴が重合する使用位置と第一の針穴を第二の針板が遮蔽しない退避位置とに切り替え可能に、第一の針板に装備されているので、ミシンによる針振りの有無、縫い針の本数等に応じて適切な針穴を選択することが可能となり、被縫製物のへこみや引っ掛かりの発生を低減することが可能となる。
さらに、第二の針板は位置切り替え可能なので、針板そのものの交換が不要となり、交換作業の煩雑性を解消すると共に、作業時間の低減による効率的な縫製作業を行うことができる。また、針板の交換が不要なので、使用しない針板の紛失を防止し、格納スペースの確保を不要とすることが可能となる。

第一の針穴の使用状態を斜め上方から見た針板切り替え機構の斜視図である。 第二の針穴の使用状態を斜め上方から見た針板切り替え機構の斜視図である。 斜め下方から見た針板切り替え機構の底面斜視図である。 位置センサのミシンベッド部内での取り付け状態を示す斜視図である。 位置センサの被検出状態を示す斜視図である。 位置センサの検出状態を示す斜視図である。 二つの位置決め用の開口部を通過する左右方向に沿った断面による釜カバーの断面図である。

［発明の実施形態の概略］
以下、図面を参照して、本発明にかかるミシンの針板切り替え機構１０について説明する。この針板切り替え機構１０は、ミシンベッド部の針落ち位置に設けられ、長穴状の第一の針穴２１と当該第一の針穴２１よりも幅の狭い丸穴状の第二の針穴４１とを選択的に使用可能とするものである。

図１は第一の針穴２１の使用状態を斜め上方から見た針板切り替え機構１０の斜視図、図２は第二の針穴４１の使用状態を斜め上方から見た斜視図、図３は斜め下方から見た針板切り替え機構１０の斜視図である。
以下の説明において、水平方向であって布送り方向下流側を「前」、水平方向であって布送り方向上流側を「後」、水平方向であって前を向いて左手側を「左」、水平方向であって前を向いて右手側を「右」、鉛直上下方向の上側を「上」、鉛直上下方向の下側を「下」とする。なお、これらの方向は、上記針板切り替え機構１０がミシンに搭載された状態での方向を示すものとする。

上記針板切り替え機構１０は、針落ち位置に長穴状の第一の針穴２１が形成された第一の針板２０と、第一の針穴２１よりも幅が狭く形成された第二の針穴４１が形成された第二の針板４０と、第二の針板４０を後述する二位置に切り換える位置切り替え機構５０とを備えている。

［第一の針板］
上記第一の針板２０は、前後方向に若干長い長方形状の平板であって、その中央部よりやや前側に左右方向に沿った長穴状の第一の針穴２１が上下方向に貫通形成されている。そして、前後方向に沿ったスリット状の送り歯の出没孔２２が、第一の針穴２１の周囲を取り囲むように複数形成されている。

また、第一の針板２０における上記第一の針穴２１及び送り歯の出没孔２２の後側には、当該第一の針板２０の下方に配置される釜の交換などの作業を行うために広く開口した針板開口部２３が形成されている。
この針板開口部２３は、上方から見て、左前端部が半円形に前方に突出し、後右端部が前方に凹んだ概ね長方形状となっている。そして、同一形状の透明な樹脂製の釜カバー３０が取り付けられている。

上記釜カバー３０は、その外形が針板開口部２３の形状と等しく、その外縁部が第一の針板２０の針板開口部２３の内縁部に形成された図示しない段部に載置された状態で針板開口部２３の内側に嵌め込まれており、当該針板開口部２３の全体を塞ぐことができる。符号２４は、第一の針板２０の下面側において弾性部材により釜カバー３０側に突出するように装備された図示しない係止爪を手動で後退させる操作部材である。即ち、釜カバー３０は、係止爪により針板開口部２３に装着された状態が維持され、操作部材２４を後退操作することにより針板開口部２３から取り外すことができるようになっている。

また、第一の針板２０の上面には、針板開口部２３の前端部から第一の針穴２１を超えて幾分前側となる位置まで、前後方向に沿ったガイド溝２５が形成されており、当該ガイド溝２５の内側には第二の針板４０が取り付けられている。

［第二の針板］
第二の針板４０は、前後方向に長い長方形状の平板であり、第一の針板２０よりも薄く形成されている。この第二の針板４０の前端部近傍には第二の針穴４１が貫通形成されている。この第二の針穴４１は、第一の針穴２１の前後幅と等しい内径の丸穴である。
そして、第二の針板４０は、前述したガイド溝２５内を前後に移動可能に取り付けられている。この第二の針板４０の厚みは、ガイド溝２５の深さと略一致しており、ガイド溝２５内に装着すると、第二の針板４０の上面と第一の針板２０の上面とが面一となる。

第二の針板４０は、前後方向の長さが針板開口部２３の前端部から第一の針穴２１の後端部までの距離と一致又は幾分短くなっており、ガイド溝２５内を前後にスライド移動可能に取り付けられている。そして、第二の針板４０をガイド溝２５最も後退させると、図１に示すように、第二の針板４０が第一の針板２０の第一の針穴２１を全く遮蔽しない退避位置となり、第二の針板４０をガイド溝２５最も前進させると、図２に示すように、第二の針板４０に形成された第二の針穴４１が第一の針板２０の第一の針穴２１に重合した使用位置となる。使用位置では、第二の針穴４１は第一の針穴２１の内側となり、平面視で第二の針穴４１は、全く遮蔽されることなく上下方向に貫通した状態となる。

［位置切り替え機構］
図３は位置切り替え機構５０を底面から見た斜視図である。位置切り替え機構５０は、第一の針板２０の下面側に設けられており、第二の針板４０を手動により移動させる操作レバー５１と、第一の針板２０の下面側で第二の針板４０に連結されたスライド板５２と、操作レバー５１とスライド板５２と連結する駆動腕５３と、駆動腕５３を介して第二の針板４０を使用位置から退避位置側に付勢する弾性体としての引っ張りバネ５４と、操作レバー５１を保持する操作レバー押さえ５５と、駆動腕５３を介して第二の針板４０が使用位置と退避位置にいずれに位置するかを検出する位置センサ５６（図４〜図６参照）とを備えている。

スライド板５２は、前後方向に長い長方形状の本体部５２１と、本体部５２１の後端部から後方に延出された延出部５２２とを備えている。
スライド板５２の延出部５２２は、第一の針板２０を上下に貫通形成された前後方向に沿った長穴（図示略）に挿通されたピンを介して第二の針板４０と連結されている。また、スライド板５２は、本体部５２１の前端部が第一の針板２０の下面に形成されたスライド溝２６内に収まっており、前後方向にスライド可能な状態で第一の針板２０の下面に取り付けられている。

本体部５２１は、前後に長い長方形状の開口部５２３が広く形成されており、第一の針板２０に形成された送り歯の複数の出没孔２２を避けると共に、前後に移動しても各出没孔２２を遮蔽しないようになっている。
また、第二の針板４０を退避位置としたときに、本体部５２１の開口部５２３の下端部が平面視で第一の針穴２１と重合して、当該第一の針穴２１を遮蔽しないようになっている。

延出部５２２は、第一の針板２０を挟んで第二の針板４０のほぼ真下に位置しており、平面視で第二の針穴４１と同じ位置に同じ大きさの開口部５２４が形成されている。この開口部５２４により第二の針穴４１が遮蔽されないようになっている。

駆動腕５３は、いわゆるベルクランクであり、段ネジ５３１により第一の針板２０に対して上下方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。この駆動腕５３は、段ネジ５３１による回動中心位置から概ね左方に延出された第一の回動腕部５３２と、概ね後方に延出された第二の回動腕部５３３とを有している。

第一の回動腕部５３２は、その回動端部の近傍に左右方向に沿った長穴を有し、当該長穴にはスライド板５２の本体部５２１の前端部の下面において下方に突出したピンが挿入されている。そして、第一の回動腕部５３２が前後に回動を行うと、スライド板５２を介して第二の針板４０を前後に移動させて、退避位置と使用位置とに切り替えることができる。
第一の回動腕部５３２の回動端部には、引っ張りバネ５４が連結されており、後方への張力が付勢されている。

第二の回動腕部５３３の回動端部には、位置センサ５６の被検出部５３４が形成されている。この被検出部５３４については後述する。

操作レバー５１は、概ね前後方向に沿った長尺平板からなるリンク体であり、その前端部は上下方向に沿った支軸により駆動腕５３の第一の回動腕部５３２の回動端部近傍に連結されている。また、操作レバー５１の後端部には、手動により当該操作レバー５１に回動操作を入力する操作端部５１１が形成されている。
その操作端部５１１は、平面視で第一の針板２０の針板開口部２３の内側領域まで延出されており、先端部が折曲により上方に立設している。そして、操作端部５１１における立設部位は上方に凸となる略半円状となっている（図７参照）。
操作端部５１１は、針板開口部２３の内側領域に配置されているので、第一の針板２０の針板開口部２３から釜カバー３０を外すと、手動操作を加えることが可能である。

操作レバー５１は、第一の針板２０の下面側に固定装備された平板状の操作レバー押さえ５５と第一の針板２０との間に挟まれた状態で支持されている。そして、操作レバー５１の長手方向の中間位置において下方に突出したピン５１２が操作レバー押さえ５５に形成されたガイド穴５５１に遊挿されている。このピン５１２は、ガイド穴５５１内に遊挿される軸部と、軸部より外径が大きく軸部の下端部に設けられた頭部とからなり、頭部はガイド穴５５１からピン５１２が抜けることを防止している。

そして、操作レバー押さえ５５に形成されたガイド穴５５１は、左右方向にピン５１２が移動することを許容し、これにより、操作レバー５１の後端部側を左右方向に回動させることができる。当該ガイド穴５５１の右端部にピン５１２が位置する場合には、駆動腕５３及びスライド板５２を介して第二の針板４０を退避位置に維持し、ガイド穴５５１の左端部にピン５１２が位置する場合には、駆動腕５３及びスライド板５２を介して第二の針板４０を使用位置に移動させる。

なお、ガイド穴５５１の左右両端部の間には前方に突出した凸状部５５１ａが形成されており、引っ張りバネ５４により駆動腕５３及び操作レバー５１を介してピン５１２はガイド穴５５１の左端部と凸状部５５１ａの間又は右端部と凸状部５５１ａの間の位置に押し付けられ、第二の針板４０は使用位置または退避位置に維持されている。また、第一の針板４０の下面にはピン５１２を補助的に後方に押圧するねじりコイルバネ５７が設けられている。従って、操作レバー押さえ５５を回動操作する際には、引っ張りバネ５４及びねじりコイルバネ５７に抗して凸状部５５１ａを乗り越えるように力を加えて操作する必要がある。

［位置センサ］
図４は位置センサ５６のミシンベッド部内での取り付け状態を示す斜視図、図５は位置センサ５６の非検出状態を示す斜視図、図６は位置センサ５６の検出状態を示す斜視図である。
位置センサ５６は、第一の針板２０の右前端部の下方において、ミシンベッド部のフレームに固定装備されている。この位置センサ５６は、右斜め前側に突出するレバー状の突起（図示なし）を備え、当該突起を駆動腕５３の被検出部５３４で押すと第二の針板４０が使用位置にあることを検出することができる。

一方、前述した位置切り替え機構５０の駆動腕５３の第二の回動腕部５３３の被検出部５３４は、位置センサ５６の突起を押すことが可能な形状に形成されている。そして、第二の針板４０が退避位置の時には、図５に示すように、第二の回動腕部５３３の被検出部５３４は位置センサ５６に対して右斜め前側に離間し、第二の針板４０が使用位置の時には、図６に示すように、第二の回動腕部５３３の被検出部５３４の開口に位置センサ５６の突起が当接するように、駆動腕５３は配置されている。従って、第二の針板４０が使用位置の時に位置センサ５６の突起は被検出部５３４に押された状態となるので、この位置センサ５６により、第二の針板４０が使用位置にあることを検出することができる。

例えは、上記位置センサ５６の検出信号は、ミシンの制御装置に入力され、第二の針板４０が使用位置にあるか退避位置にあるかを認識させることができる。
ミシンの制御装置は、針振り動作により縫製や複数本の針による縫製を行う場合に、位置センサ５６の検出を確認し、第二の針板４０が退避位置にあることが検出されると、針振り動作による縫製や複数本の針による縫製を許可してそのまま実行し、第二の針板４０が使用位置にあることが検出されると、針振り動作による縫製や複数本の針による縫製を禁止すると共にミシンの使用者に警告する動作制御を行う。

［釜カバー］
上記釜カバー３０は、前述したように、第一の針板２０の針板開口部２３に嵌め込み、当該針板開口部２３の全体を塞ぐことができる。
前述したように、位置切り替え機構５０の操作レバー５１の操作端部５１１は針板開口部２３の内側領域内に配置され、右方に操作すると第二の針板４０が退避位置となり、左方に操作すると第二の針板４０が使用位置となる。
釜カバー３０は、第二の針板４０が退避位置となる場合の操作端部５１１の位置に対応して形成された位置決め用の開口部３１と、第二の針板４０が使用位置となる場合の操作端部５１１の位置に対応して形成された位置決め用の開口部３２とを備えている。

そして、第二の針板４０が退避位置となるように操作レバー５１を操作してから釜カバー３０を第一の針板４０に装着すると、図１に示すように、位置決め用の開口部３１に操作端部５１１が嵌合し、その位置を保持することができる。
同様に、第二の針板４０が使用位置となるように操作レバー５１を操作してから釜カバー３０を第一の針板４０に装着すると、図２に示すように、位置決め用の開口部３２に操作端部５１１が嵌合し、その位置を保持することができる。

図７は二つの位置決め用の開口部３１，３２を通過する左右方向及び上下方向に沿った断面による釜カバー３０の断面図である。
図７に示すように、釜カバー３０の下面であって、位置決め用の二つの位置決め用の開口部３１，３２の間には、操作レバー５１の操作端部５１１を二つの位置決め用の開口部３１，３２のいずれか一方に案内するガイド突起３３が形成されている。
このガイド突起３３は、下方に突出しており、その左側と右側には位置決め用の開口部３１向かう傾斜面と位置決め用の開口部３２に向かう傾斜面とを備えている。操作レバー５１の操作端部５１１は前述したように、上方に凸状な半円状であることから、万が一、操作端部５１１が第二の針板４０を退避位置にする位置と使用位置にする位置との間で留まっている場合（図７の二点鎖線）でも、ガイド突起３３の二つの傾斜面のいずれか一方に操作端部５１１が当接し、釜カバー３０を針板開口部２３に装着するために下方に押し込むと、操作端部５１１を位置決め用の開口部３１，３２のいずれか一方に移動させることができる。

［発明の実施形態の技術的効果］
このように、ミシンの針板切り替え機構１０では、第二の針板４０が、第一の針穴２１に第二の針穴４１が重合する使用位置と第一の針穴２１を第二の針板４０が遮蔽しない退避位置とに切り替え可能に、第一の針板２０に装備されているので、ミシンによる針振りの有無、縫い針の本数等に応じて適切な針穴２１，４１を選択することが可能となり、被縫製物のへこみや引っ掛かりの発生を低減することが可能となる。
さらに、第二の針板４０は位置切り替え可能なので、針板そのものの交換が不要となり、交換作業の煩雑性を解消すると共に、作業時間の低減による効率的な縫製作業を行うことができる。また、針板の交換が不要なので、使用しない針板の紛失を防止することができる。

また、針板切り替え機構１０は、第二の針板４０を手動により移動させる操作レバー５１を第一の針板２０に装備しているので、操作レバー５１の回動操作で第二の針板４０の位置切り替えを行うことができ、作業性の向上を図ることが可能となる。

さらに、針板切り替え機構１０では、操作レバー５１が、第一の針板２０の下面側に装備されると共に、操作レバー５１の操作端部５１１が平面視で針板開口部２３の内側となるように配置され、操作レバー５１の操作端部５１１が上側に凸となる半円の凸形状であり、釜カバー３０に、第二の針板４０を退避位置とする場合の操作端部５１１と第二の針板４０を使用位置とする場合の操作端部５１１とがそれぞれ嵌まる位置決め用の開口部３１，３２が形成されている。
このため、第二の針板４０を退避位置又は使用位置に切り替えた場合に、操作レバー５１の操作端部５１１が開口部３１又は３２に嵌合して保持されるので、第二の針板４０を効果的に退避位置又は使用位置に保持することが可能となる。特に、縫製中に第二の針板４０が移動すると、縫い品質の低下や針折れの原因ともなり得るので、これらを効果的に抑止することが可能となる。

また、操作レバー５１の操作端部５１１を上に向かうほど幅が狭くなる半円の凸形状とし、釜カバー３０の下面であって、二つの開口部３１，３２の間に、操作レバー５１の操作端部５１１を二つの開口部３１，３２のいずれか一方に導くガイド突起３３を形成したので、万が一、操作レバー５１の操作端部５１１が二つの開口部３１，３２の間で留まっていた場合であっても、釜カバー３０を閉じることにより、ガイド突起３３が操作端部５１１に当接して、開口部３１又は開口部３２のいずれかに導くことができ、第二の針板４０が第一の針板２０の針穴２１を塞いでしまうようなことを回避でき、縫い品質の低下や針折れの発生を効果的に低減することが可能となる。

また、針板切り替え機構１０は、位置センサ５６によって、第二の針板４０が使用位置にあるか否かを検出することができるので、例えば、その検出出力をミシン側の制御装置などに入力することにより、ミシンが実行する縫製と使用する針穴２１又は４１が適正であるか否かを判断する等、縫製の適正化を図ることが可能となる。

［その他］
釜カバー３０に貫通形成された位置決め用の開口部３１，３２に替えて、貫通してない凹部を形成しても良い。
また、操作レバー５１の操作端部５１１が左右方向に移動し、これに対応して釜カバー３０の位置決め用の開口部３１，３２も左右に並んで設ける場合を例示したが、操作レバー５１の操作端部５１１が前後に移動することで第二の針板４０の位置切り替えを行う構成とし、釜カバー３０の位置決め用の開口部３１，３２も前後に並ぶ配置としても良い。

１０ 針板切り替え機構
２０ 第一の針板
２１ 第一の針穴
２３ 針板開口部
３０ 釜カバー
３１，３２ 位置決め用開口部
３３ ガイド突起
４０ 第二の針板
４１ 第二の針穴
５０ 位置切り替え機構
５１ 操作レバー
５１１ 操作端部
５３ 駆動腕
５３４ 被検出部
５５１ ガイド穴
５６ 位置センサ

Claims (2)

1. 針落ち位置に長穴状の第一の針穴が形成された第一の針板と、
   前記第一の針穴よりも幅が狭く形成された第二の針穴が形成された第二の針板とを備え、
   前記第二の針板は、前記第一の針穴に前記第二の針穴が重合する使用位置と前記第一の針穴を前記第二の針板が遮蔽しない退避位置とに切り替え可能に、前記第一の針板に装備されており、
   前記第二の針板を手動により移動させる操作レバーを前記第一の針板に装備し、
   前記第一の針板に形成された針板開口部に対して着脱可能とする釜カバーを備え、
   前記操作レバーが、前記第一の針板の下面側に装備されると共に、前記操作レバーの操作端部が平面視で前記針板開口部の内側となるように配置され、
   前記操作レバーの操作端部が上側に凸となる凸形状であり、
   前記釜カバーに、前記第二の針板を使用位置とする場合の前記操作端部と前記第二の針板を退避位置とする場合の前記操作端部とがそれぞれ嵌まる凹部又は開口部が形成されていることを特徴とする針板切り替え機構。
2. 前記操作レバーの操作端部が上に向かうほど幅が狭くなる凸形状であり、
   前記釜カバーの下面であって、二つの前記凹部又は二つの前記開口部の間に、前記操作レバーの操作端部を二つの前記凹部又は二つの前記開口部のいずれか一方に導くガイド突起が形成されていることを特徴とする請求項１記載の針板切り替え機構。

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