JP6914709B2 - ミシン - Google Patents

Description

本発明は、上糸を横切るように糸掛合部を移動させて当該糸掛合部で上糸を補足及び牽引する天秤を備えたミシンに関する。

ミシンは、上糸の糸輪を形成し、上糸の糸輪に下糸を挿通することで、上糸と下糸を交絡させて縫い目を形成する。上糸は、糸駒から針に挿通され、下糸は、ボビンに巻かれた状態で剣先を有する釜に収納される。糸輪は、上糸が挿通した針が下死点から上昇することで形成される。釜の剣先が糸輪を捕捉し、糸輪を捕捉した状態で釜が回転し、上糸がボビンを潜ることで上糸と下糸が交絡する。なおここで、縫製作業の準備段階として、作業者が糸駒をミシンにセットし、その糸（上糸）を針への挿通を含めた糸道に設置することを上糸の掛け入れ（もしくは糸掛け）という。

水平天秤と呼ばれる装置において、糸掛合部は上糸を横切るように往動する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。水平天秤の糸掛合部はフック状を成し、往路で上糸を捕捉して、上糸をＶ字状に牽引する。糸掛合部は復路で上糸から離間し、以って上糸の捕捉が解かれる。これら動作により糸輪相当分含め、縫目形成に必要な上糸の緩みを生じさせ（供給）、また、必要に応じてその緩みの回収（引き上げ）を行う。

従来、操作スイッチがオフとなると、ミシンは針を上死点で停止させていた。水平天秤において針が上死点にあるとき、糸掛合部は、往路始点から上糸を通過した後の往路途中の位置に停止する。そのため、操作スイッチがオフの最中、上糸を交換すると、操作スイッチをオンにした後の第１針目の作動サイクルでは、糸掛合部は、上糸を通過した後の往路途中から往路終点に向かうことになる。

糸掛合部が上糸を通過した後の往路途中から動作すると、糸掛合部は、最初の往路において上糸を横切ることができず、最初の往路では上糸を捕捉及び牽引できない。上糸が捕捉及び牽引されなければ、上糸に緩みは生じず、糸輪相当分の供給量が不足し、剣先が上糸を捕捉できない虞が生じる。すなわち、第１針目の作動サイクルでは縫い目が形成できない所謂目飛びの虞がある。

そこで、糸掛合部が往路始点から糸道の間に位置するときに稼働停止するミシンが提案されている(例えば特許文献２参照)。このミシンでは、上糸交換後、第１針目の作動サイクルから上糸を確実に捕捉及び牽引できるので、糸輪相当分の緩みが上糸に生じ、第１針目の作動サイクルにおける目飛びが防止される。

しかしながら、第１針目の作動サイクルで作出される上糸の緩み相当分は、ミシンの押さえ足側と上糸調子器側から供給される可能性がある。布に縫い目が存在しておらず、縫い目による押さえ足側からの供給に歯止めが無い為である。押さえ足側と上糸調子器側の何れから、どの程度が供給されるかは、押さえ足と上糸調子器の上糸保持力のバランスに依る。

ユーザにより、縫製前の準備として押さえ足の底側から上糸が引き出される。この引き出し量が少なく、且つ糸掛合部の牽引によって押さえ足側から多くの上糸が糸輪相当分のために供給されることになると、針や布から上糸が抜けてしまう所謂糸抜けの虞が生じる。

また、ミシンにはハズミ車が備えられている。ハズミ車は手動操作で針を上げ下げする際に利用される。針を駆動させる機構と糸掛合部を駆動させる機構とに一部共通部分が存在し、ハズミ車の手動操作は糸掛合部の変位も生じさせる。そのため、糸掛合部が往路始点から糸道の間に位置するときにミシンを稼働停止させても、その後のハズミ車の手動操作によって糸掛合部が糸道を過ぎた位置に移動していることもある。

このハズミ車を手動操作したケースでは、結局、第１針目の作動サイクルで、糸掛合部が上糸を捕捉及び牽引できず、上糸の緩みに十分な余裕がなく、糸取りバネによる上糸の引き上げによって糸輪相当分の供給量に不足が生じ、剣先が上糸を捕捉できない。すなわち、相変わらず、第１針目の作動サイクルでの目飛びの虞は残存する。

特開平２−１１１３９２号公報 特開２００２−２２４４８１号公報

このように、上糸を横切って上糸を捕捉及び牽引する天秤を備えるミシンにおいては、第１針目の作動サイクルにおいて上糸の緩みが少ないことに起因した糸抜けや目飛びといった問題が生じる。本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、上糸を横切って上糸を捕捉及び牽引する天秤を備えるミシンにおいて、第１針目の作動サイクルで糸抜け及び目飛びの発生することを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るミシンは、上糸と下糸とを針と釜の協働動作によって交絡させて縫い目を形成するミシンであって、前記上糸の糸道を横断して前記上糸を捕捉し牽引する天秤と、深部に前記糸道を有し、前記上糸が掛け入れ可能な溝路と、前記溝路に介在可能に移動し前記糸道を変更するシャッターと、を備え、前記シャッターは、前記上糸の掛け入れ時に前記溝路に介在すること、を特徴とする。

縫製対象物を押圧する押さえ足と、前記押さえ足を昇降させる押さえ上げレバーと、を備え、前記シャッターは前記押さえ上げレバーの動きと連動し、前記押さえ足が上昇している間、前記シャッターが前記溝路に介在するようにしてもよい。

上糸に調子圧を与える上糸調子器を備え、前記上糸調子器は、前記上糸を挟む可動皿及び固定皿と、前記固定皿に向けて前記可動皿を移動させるアクチェータと、を備え、前記シャッターは、前記アクチュエータにより作動されるようにしてもよい。

前記上糸の掛け入れを検出するセンサを備え、前記シャッターは、前記センサで検出した結果に基づき、前記溝路への介在及び退避を行うようにしてもよい。

前記上糸の掛け入れを検出する前記センサは、前記糸道上に備えられた前記上糸の有無を検出するセンサであるようにしてもよい。

前記上糸の掛け入れを検出する前記センサは、前記押さえ上げレバーの昇降を検出するセンサであるようにしてもよい。

前記上糸の掛け入れを検出する前記センサは、前記押さえ足の昇降を検出するセンサであるようにしてもよい。

前記掛け入れは、前記上糸の糸道に前記上糸が設置されるものであればよい。

本発明によれば、上糸が掛け入れられる時点で上糸に緩みを生じさせることができるので、上糸交換後の第１針目の作動サイクルで糸抜け及び目飛びが生じる可能性が低下する。

ミシン全体の構成を示す図であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は内部構成の概略を示す。 天秤の詳細構成を示す斜視図である。 糸掛合部の移動軌跡を示す図である。 上糸調子器の分解斜視図である。 上糸調子器の正面斜視図である。 上糸調子器の背面斜視図である。 ミシンのコントローラの構成を示すブロック図である。 上糸を掛け入れるタイミングでのシャッターの状態を示し、（ａ）は上糸調子器の上面図、（ｂ）はシャッター付近の拡大上面図である。 退避したシャッターを示し、（ａ）は上糸調子器の上面図、（ｂ）はシャッター付近の拡大上面図である。 シャッター退避後の上糸の状態を示す模式図である。 ハズミ車操作後の天秤の状態を示す斜視図である。 糸取りバネが跳ね上がった状態での上糸の状態を示す側面図である。 押さえ足を示す斜視図であり、（ａ）は押さえ足が下がった状態、（ｂ）は押さえ足が上がった状態を示す。 上糸調子器の他の例を示す上面図である。

（第１の実施形態）
（ミシンの全体構成）
第１の実施形態に係るミシンについて図面を参照しつつ、詳細に説明する。図１に示すミシン１は、布地１００を縫製する家庭用、職業用又は工業用の装置であり、針板２１に載置された布地１００に対して針３を落とし、上糸２００と下糸３００とを交絡させて縫い目を形成する。このミシン１は、針３を先端で支持して当該針３と共に往復動する針棒３１と、剣先を外周に備えて当該剣先と共に回転する釜５を備える。

針棒３１は、ミシン１のヘッド部１ａから針板２１に対して垂直に延び、針板２１側の先端で針３を支持する。上糸２００は、ユーザによって、糸駒から繰り出され、ミシン１のヘッド部１ａに形成された溝路４１に掛け入れられ、針３に挿通され、さらに任意量引き出され、押さえ足２２の底に沿って通される。溝路４１の溝底は、ミシン１が備える上糸調子器８及び天秤７が作用する糸道４となっている。

釜５は、一平面が開口した内部中空のドラム形状を有し、針板２１に対して水平又は垂直に取り付けられ、円周方向に回転可能となっている。この釜５は、周面に糸輪を捕捉するための剣先を有し、下糸３００を巻いたボビンを内部に収容する。

針棒３１と釜５は、共通のミシンモータ６を動力源として、各々の伝達機構を介して駆動する。針棒３１には、水平に延びた上軸６１がクランク機構６２を介して連結されている。上軸６１の回転をクランク機構６２が直線運動に変換して針棒３１に伝達することで、針棒３１は上下動する。尚、上軸６１には、ハズミ車６５が取り付けられており、ユーザによる手動で上軸６１を軸回転させることが可能となっている。

釜５はミシン１のベッド部１ｂ内部に備えられ、釜５には、水平に延びた下軸６３が歯車機構６４を介して連結されている。釜５が水平に設置されている場合、歯車機構６４は、例えば軸角を９０度とする円筒ウォームギアである。下軸６３の回転を歯車機構６４が９０度変換して釜５に伝えることで、釜５は水平回転する。

このようなミシン１では、針棒３１の往復動によって、針３が上糸２００を伴って布地１００を貫通する。この針３が下死点から上昇する時に上糸２００が糸輪を形成する。釜５が剣先で糸輪を捕捉しながら回転し、下糸３００を繰り出したボビンが釜５の回転に伴って糸輪をくぐる。このとき、下糸３００も上糸２００の糸輪をくぐり、上糸２００と下糸３００とが交絡して引き締められ、縫い目となる。

糸道４に作用する天秤７及び上糸調子器８は、上糸２００の繰り出し、上糸２００の調子制御、上糸２００の緩め、更には繰り出した上糸２００の引き締めを行う。これにより、上糸２００の糸輪形成及び縫い目の引き締めが制御される。

（天秤）
図２に示す天秤７は、上糸２００の糸道４を横切る糸掛合部７１を有し、糸掛合部７１の往復運動によって上糸２００の捕捉、捕捉中の牽引、及び解放を繰り返す装置である。糸道４を横切る糸掛合部７１は、糸道４の垂直に延びる区間を水平に横切ることが一般的であり、水平に往動運動する糸掛合部７１を有する天秤７は水平天秤と呼ばれる。

上軸６１には、糸掛合部７１を水平運動させるための歯車機構７２が設置されている。上軸６１の周面に円筒ウォームギア７２ａが形成され、上軸６１との直交軸を有する円筒ホイール７２ｂが円筒ウォームギア７２ａに噛合する。この円筒ウォームギア７２ａと円筒ホイール７２ｂによって歯車機構７２を成す。この歯車機構７２は、軸角を９０度とし、垂直面上での回転運動を水平面上での回転運動に変換する。

円筒ホイール７２ｂはクランクシャフトを兼ねる。円筒ホイール７２ｂには、外形が卵形状のプレートにより成るクランクアーム７３が連結する。クランクアーム７３は、一部の周面が半径方向に膨出している。このクランクアーム７３の膨出部には、鈍角に開いたブーメラン形状の天秤体７４がクランクピンを介して連結されている。天秤体７４は、クランクアーム７３側を基端として先端側に糸掛合部７１を有している。天秤体７４の屈曲点には揺動リンク７５がクランクピンを介して連結されている。揺動リンク７５は、一端が機枠等に接続された固定端となっている。

尚、天秤体７４において、クランクアーム７３との連結点と糸掛合部７１とは高さが異なっており、天秤体７４は、水平面に沿ってブーメラン形状に屈曲する他、高さ方向に２度屈曲して段部が設けられ、連結点側と糸掛合部７１側とを高さを相違させて延びている。

この天秤７によると、糸掛合部７１は、揺動リンク７５に規制されて、揺動リンク７５の固定端を中心に水平面を円弧状に往復運動する。また、天秤体７４が揺動リンク７５に規制されて向きを変化させることにより、糸掛合部７１は、揺動リンク７５との連結点を中心に水平面に円弧状に往復運動する。図３に示すように、この両往復運動の合成により、糸掛合部７１は、往路７１ａと復路７１ｂで異なる軌跡を辿る。糸掛合部７１は、往路前半で円弧状に膨らんだ軌跡を辿り、復路後半で円弧状に引っ込んだ軌跡を辿る。

図２及び図３に示すように、天秤７は、糸掛合部７１の往路７１ａ前半に描かれる円弧状の軌跡と上糸２００の糸道４が交差するように設置される。また、糸掛合部７１は、往路始端７１ｃから糸道４を臨む側面がフック状を成している。そのため、糸掛合部７１は、往路７１ａで糸道４を横切り、糸道４に存在する上糸２００を引っ掛けるように捕捉し、往動の継続によって掻き込むように上糸２００を牽引する。また、糸掛合部７１は、復路７１ｂで上糸２００から離間して上糸２００を捕捉状態から解放し、糸道４を回避して復路終端、すなわち往路始端７１ｃに戻る。

（上糸調子器）
図４は、上糸調子器８の分解図であり、図５は、上糸調子器８の正面斜視図である。図４及び５に示すように、上糸調子器８は、固定皿８０１と可動皿８０２とを面を向かい合わせにして備えている。固定皿８０１と可動皿８０２は間に上糸２００の糸道４を挟むように設置されている。可動皿８０２は、固定皿８０１に至るシャフト８０３に遊貫され、固定皿８０１と接離する方向にスライド可能となっている。固定皿８０１に可動皿８０２が接触すると、糸道４を通る上糸２００が固定皿８０１と可動皿８０２によって挟まれ、上糸２００は押圧力を受ける。この押圧力が上糸２００の調子圧である。上糸２００は、固定皿８０１に対する可動皿８０２の密着強さに応じた調子圧を受ける。

以下、固定皿８０１と可動皿８０２が接離する方向を皿接離方向といい、特に固定皿８０１に可動皿８０２が接触する向きを皿接触方向、固定皿８０１から可動皿８０２が離れる向きを皿離間方向という。また、皿接離方向と直交し、上軸６１が延びる水平面に沿った方向を前後方向といい、特に糸道４から溝路４１の入口へ向けた方向を前方向、溝路４１の入口から深部の糸道４へ向けた方向を後方向という。

上糸調子器８は、可動皿８０２の裏面側、すなわち固定皿８０１を臨む面とは反対側に、可動皿８０２を固定皿８０１に向けて押し出すプッシャ８０４を備えている。プッシャ８０４は、複数の突起を可動皿８０２側に備え、可動皿８０２の全体に均等に力をかけて押し出し可能となっている。プッシャ８０４の裏側、すなわち可動皿８０２を臨む面とは反対側には、圧縮バネ８０７が設けられている。プッシャ８０４と圧縮バネ８０７はシャフト８０３に挿通され、圧縮バネ８０７は、皿接離方向に延在している。圧縮バネ８０７の先端がプッシャ８０４の裏面に接続されている。

圧縮バネ８０７の付勢力がプッシャ８０４を介して可動皿８０２を固定皿８０１に押し込み、圧縮バネ８０７の収縮量に応じた調子圧が可動皿８０２と固定皿８０１との間にかかる。この上糸調子器８は、圧縮バネ８０７を収縮させる調子設定ロッド８０８を備えている。

調子設定ロッド８０８は、圧縮バネ８０７を挟んでプッシャ８０４とは反対側に位置する。調子設定ロッド８０８は、シャフト８０３に遊貫された押圧板８０８ａと、皿接離方向と直交する前後方向に延在したピン体８０８ｂとを一体化して備えている。押圧板８０８ａは、圧縮バネ８０７の外径と同一又は若干広い円盤面と、この円盤面の中心から膨出して圧縮バネ８０７に嵌る円筒体とを有し、圧縮バネ８０７と嵌合している。

ピン体８０８ｂは、皿接離方向に長尺な長穴８０９に緩挿されており、調子設定ロッド８０８は長穴８０９でガイドされて皿接離方向に平行移動する。調子設定ロッド８０８は、皿接触方向に平行移動することで、押圧板８０８ａを用いて圧縮バネ８０７を収縮させる。圧縮バネ８０７の収縮量は調子設定ロッド８０８の移動量で決まる。

この上糸調子器８は、調子設定ロッド８０８を平行移動させる回転モータ８１０と歯車８１１を備えている。回転モータ８１０はステッピングモータやサーボモータである。回転モータ８１０の回転軸と歯車８１１は、直接又は他の歯車を介して噛合している。歯車８１１の平坦面と調子設定ロッド８０８のピン体８０８ｂとは直交関係にある。

歯車８１１の第１平坦面８１２には、歯車８１１の回転中心から外周へ螺旋を描きながら徐々に拡がる螺旋溝８１３が形成されている。調子設定ロッド８０８のピン体８０８ｂは螺旋溝８１３内に嵌っている。歯車８１１はカムとなり、調子設定ロッド８０８はカムフォロアとなる。歯車８１１が回転すると、調子設定ロッド８０８は、長穴８０９に規制されつつ、歯車８１１の中心側から外周側へ押し出され、圧縮バネ８０７を皿接触方向に収縮させる。すなわち、上糸２００の調子圧はモータ８０６の回転量に応じて制御される。

（糸取りバネ）
図４及び５に示すように、糸取りバネ８１６は、上糸調子器８に付設される。糸取りバネ８１６は、上糸２００に発生する緩みに応答して糸道４の経路長を増加させ、増長させた経路長で上糸２００の緩み分を吸収させる。この糸取りバネ８１６は、金属製線材のトーションバネであり、コイル部８１７とアーム８１８とを有する。アーム８１８は、コイル部８１７の巻軸と直交する方向に突き出して延長され、途中で幾つかの折り曲げ加工が施されている。

コイル部８１７は、シャフト８０３に挿嵌されて、固定皿８０１と可動皿８０２の対を挟んで圧縮バネ８０７とは反対側に位置する。本上糸調子器８の一例としては、コイル部８１７は、機枠を挟んで固定皿８０１と可動皿８０２の対と隣接する。

アーム８１８は、環状に大回りしながら皿離間方向に延びて、固定皿８０１と可動皿８０２の列を通り越し、アーム８１８の先端をシャフト８０３に架けている。アーム８１８は、Ｕ字の両直線腕部を真横に一直線に横切る仮想線で９０度角に屈曲加工されており、コイル部８１７の巻回軸に沿った方向から見るとＬ字又はＶ字状を成す。アーム８１８の折り曲げ方向は、コイル部８１７の巻き込み方向と一致する。

この糸取りバネ８１６において、アーム８１８のＵ字湾曲部は、糸案内部８１９として機能する。糸案内部８１９には、ユーザにより上糸２００が掛けられ、また糸案内部８１９には、コイル部８１７によって円弧状に跳ね上がる付勢力が与えられる。糸案内部８１９は、締まった上糸２００に付勢されて、締まった上糸２００が形成する糸道４に沿うように押し下げられる。一方、糸案内部８１９は、上糸２００に緩みが生じると、コイル部８１７が蓄積する付勢力により、上糸２００を引掛けながら円弧状に跳ね上がり、上糸２００が形成する糸道４を屈曲させ、換言すると糸道４の経路長を増加させ、糸道４によって上糸２００の緩み分を吸収させる。

また、上糸２００が糸道４に糸掛けされる際、上糸２００は糸案内部８１９と接触するようにミシン１に掛け入れられる。このとき、アーム８１８がＶ字状に折り曲げられていることにより、上糸２００の掛け入れ側に、糸案内部８１９を正面に据えた受入口が形成されることとなり、更に糸案内部８１９の両脇に上糸２００の外れを阻止するガイドラインが形成されることになる。

（シャッター）
図４及び５に示すように、この上糸調子器８にはシャッター８２０が付設されている。シャッター８２０は、上糸２００の設置もしくは交換、つまり糸掛けの際に溝路４１に介在し、溝路４１の入口と糸道４との間を塞ぐ。また、シャッター８２０は、上糸２００が掛け入れられた後、溝路４１から退避する。これにより、上糸２００の交換時、上糸２００は糸道４に沿わずに緩みを有する。シャッター８２０は、クランクレバー８２１の片端部に延設され、溝路４１の脇に位置する障壁板である。

このシャッター８２０は、クランクレバー８２１のクランクピン８２５を中心に円弧状に回動して溝路４１内に介入する。クランクレバー８２１は、基部バー８２２と、基部バー８２２の一端から屈曲して延びる短尺バー８２３と、基部バー８２２の他端から屈曲して延びる長尺バー８２４とを一体的に有し、全体的には両端が同じ方向に屈曲した略コの字状で成る。尚、本実施形態において、長尺バー８２４は、基部バー８２２とは別体で形成され、ネジ等により基部バー８２２と締結されている。

短尺バー８２３は、端部を歯車８１１の第２平坦面８１４（図６参照）に接触させている。第２平坦部８１４は、螺旋溝８１３が形成された第１平坦部８１２の反対面である。基部バー８２２は、歯車８１１から皿接触方向へ、圧縮バネ８０７、可動皿８０２及び固定皿８０１の列を通過するまで延びており、略中央部がクランクピン８２５で回動可能に軸支されている。

長尺バー８２４は、可動皿８０２及び固定皿８０１の対の横を通って糸道４を通り過ぎ、溝路４１の入口の脇まで延びる。この長尺バー８２４の先端は、溝路４１側へ折れ曲がって延長されており、この延長部分がシャッター８２０となっている。尚、長尺バー８２４は、糸取りバネ８１６よりも針３側でシャッター８２０を溝路４１に介入させるべく、ミシンベッド部側へ斜めに屈曲している。

図６に示すように、第２平坦面８１４には、歯車８１１の一定角度範囲に延在する台形状の膨出部８１５が形成されている。膨出部８１５の形成位置はクランクレバー８２１の短尺バー８２３が第２平坦面８１４上で描く移動軌跡上である。回転モータ８１０により歯車８１１が回転し、膨出部８１５とクランクレバー８２１の短尺バー８２３とが一致すると、短尺バー８２３が押し上げられ、長尺バー８２４がクランクピン８２５を中心に溝路４１に近づくように回動する。これにより、長尺バー８２４の端に設けられたシャッター８２０は、溝路４１に介入する。

反対に、回転モータ８１０により歯車８１１が逆回転し、膨出部８１５とクランクレバー８２１の短尺バー８２３とが不一致となると、短尺バー８２３が第２平坦面８１４に降り、長尺バー８２４がクランクピン８２５を中心に溝路４１から離れるように反対に回動する。これにより、長尺バー８２４の端に設けられたシャッター８２０は、溝路４１から退避する。

尚、膨出部８１５の形成位置は、調子設定ロッド８０８が螺旋溝８１３の中心又は最外部に位置するときに、クランクレバー８２１の短尺バー８２３が膨出部８１５を登上する場所である。即ち、上糸調子器８が上糸２００に調子圧をかけている状態では、シャッター８２０は溝路４１に介入しない。

（コントローラ）
図７は、ミシン１のコントローラ９の構成を示すブロック図である。図７に示すように、ミシン１には、ミシンモータ６と上糸調子器８等を制御するコントローラ９が内蔵されている。コントローラ９は、所謂コンピュータ又はマイコンと周辺装置で構成される。コンピュータ又はマイコンは、ＣＰＵとも呼ばれる演算制御装置、ＲＯＭとも呼ばれるプログラム及びデータを格納したメモリ、並びにＲＡＭとも呼ばれるワークメモリを備える。周辺装置は、ミシンモータ６や上糸調子器８等のモータドライバとユーザの入力手段となる操作部９４を含む。操作部９４は、タッチパネルやダイヤルやフットコントローラ等である。

このコントローラ９は、プログラムの実行により少なくとも演算制御部とモータドライバを主体とする駆動制御部９１と調子制御部９２とシャッター制御部９３とを備える。駆動制御部９１は、操作部９４に停止操作が入力されると、所定タイミングでミシンモータ６への駆動信号を出力停止する。駆動信号の出力停止タイミングは、天秤７の糸掛合部７１が往路始端に位置したときである。

調子制御部９２は、上糸調子器８を制御する。詳細には回転モータ８１０の回転量を制御する。この調子制御部９２は、上糸調子情報に応じて回転モータ８１０を回転させて、固定皿８０１と可動皿８０２とに上糸２００を挟持させ、押圧力を上糸２００にかける。上糸調子情報は、操作部９４に入力された上糸２００への調子を決定するための内容であり、風合い等の選択、または縫い模様、布送り量、布厚、縫い速度、針の振幅等の縫い条件である。

シャッター制御部９３は、シャッター８２０が溝路４１に介入するまで回転モータ８１０を駆動させ、上糸２００が糸道４に到達するように掛け入れられることを阻止する。回転モータ８１０の駆動タイミングは、上糸２００の交換時である。例えば、上糸２００の糸道４への掛け入れを検知する近接センサ（不図示）を溝路４１の入口に設置しておく。糸道４に上糸２００が設置されている場合、近接センサにより上糸２００が検出される。一方、糸切れや糸交換のため、上糸２００が糸道４から取り除かれると、近接センサ上糸２００を検出できなくなる。すると、シャッター制御部９３は、クランクレバー８２１の短尺バー８２３が膨出部８１５を登上するように、回転モータ８１０を駆動させる。

（作用）
図８に示すように、上糸２００の交換の際、シャッター制御部９３は、上糸２００が掛け入れられる前に、シャッター８２０を溝路４１の入口と糸道４との間に移動させておく。即ち、回転モータ８１０を駆動させ、膨出部８１５とクランクレバー８２１の短尺バー８２３とを合致させておく。短尺バー８２３が押し上げられることで、クランクレバー８２１がクランクピン８２５を中心に回動し、長尺バー８２４が溝路４１に近づき、長尺バー８２４の先端に設けられたシャッター８２０が溝路４１内に介入する。

シャッター８２０が溝路４１に介入した状態で上糸２００が掛け入れられると、上糸２００は糸道４に至ることができずにシャッター８２０に引っ掛かった状態となる。このとき、上糸２００の経路長は、上糸２００が糸道４に沿う経路長Ｌと比べてΔＬ分だけ長い。

次に、図９に示すように、調子制御部９２は、第１針目の作動サイクルで天秤７が上糸２００を牽引動作させる前に、即ち駆動制御部９１がミシンモータ６を駆動させる前に、上糸調子情報に従って回転モータ８１０を回転させ、可動皿８０２と固定皿８０１とで上糸２００に調子圧をかける。尚、第１針目の作動サイクルとは、近接センサが上糸２００の掛け入れを検出した後の最初の作動サイクルであり、上糸２００が設置若しくは交換されて以降、又は糸切り動作を含む縫製中断後、縫い目形成動作における最初の針の往復運動である。

このとき、調子制御部９２によって、クランクレバー８２１の短尺バー８２３は膨出部８１５から降り、シャッター８２０は溝路４１から退避する。そうすると、図１０に示すように、シャッター８２０を経由する経路長に合わせて延びていた上糸２００には、糸道４に入り込んでも、経由長ΔＬだけ緩みが生じている。

図１０に示すように、駆動制御部９１がミシンモータ６を駆動させ、天秤７が糸掛合部７１で上糸２００を捕捉及び牽引したとき、牽引量Ｌｍａｘの一部は、シャッター８２０が上糸２００に生じさせた緩み分で賄われる。そのため、天秤７による牽引により押さえ足２２側から供給される上糸２００の糸量は最大でもＬｍａｘ−ΔＬとなって低減し、上糸２００の交換後の第１針目の作動サイクルにおける所謂糸抜けは抑制される。

また、ミシン１の停止中にハズミ車６５が操作されると、図１１に示すように、糸掛合部７１が往動始端から糸道４を通り過ぎて停止していることがある。この状態で上糸２００が交換されると、第１針目の作動サイクルでは糸掛合部７１が上糸２００を捕捉及び牽引できない。そのため、天秤７によって上糸２００の糸輪分は作出されない。

但し、図１２に示すように、上糸２００の交換直後は、シャッター８２０によって、糸取りバネ８１６が上糸２００を引き上げたときの経路長Ｌ´よりもΔＬ´分の緩みが生じている。そのため、第１針目の作動サイクルで糸掛合部７１が上糸２００を捕捉及び牽引させることができず、更に糸取りバネ８１６が上糸２００を引き上げていても、上糸２００に長さΔＬ´分の余裕があるために、所謂目飛びが生じる虞は低減する。

（効果）
このように、このミシン１が備える天秤７は、上糸２００の糸道４を横断して上糸２００を捕捉し牽引する。このようなミシン１において、深部に糸道４を有し、上糸２００が掛け入れ可能な溝路４１に介在可能に移動して糸道４を変更するシャッター８２０を備え、このシャッター８２０は、上糸２００の掛け入れ時に溝路４１に介在するようにした。

これにより、上糸２００を掛け入れると、その上糸２００は糸道４に至らずにシャッター８２０に引っ掛かることになり、糸道４に沿っている状態と比べて経路長が増加する。従って、シャッター８２０が溝路４１から退避すると、上糸２００には緩みが生じる。そのため、上糸２００の交換後の第１針目の作動サイクルにおいて上糸２００の糸輪形成分の糸量が不足することはなく、所謂目飛び及び糸抜けは防止される。

また、シャッター８２０を上糸調子器８に付設するようにした。即ち、固定皿８０１に向けて可動皿８０２を移動させるアクチェータでシャッター８２０を作動させるようにした。これにより、調子圧制御と上糸２００の交換時における緩み作出とを同じアクチュエータで行うことができ、部品点数の削減によるミシン１のコスト削減となる。

尚、シャッター８２０が溝路４１に介入及び退避が可能な機構をミシン１が備えていればよく、その作動機構は公知の構成の何れをも採用することができる。例えば、回転モータ８１０の他にも、ソレノイドやボイスコイルモータ等の直線運動を生むアクチュエータの先にシャッター８２０を備え付けるようにし、このソレノイドやボイスコイルモータをコントローラ９で制御するようにしてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るミシン１について図面を参照しつつ詳細に説明する。第１の実施形態と同一構成及び同一機能については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ミシン１の押さえ足２２は布地１００と接離する方向に昇降可能である。押さえ足２２は、上昇により、針板２１と押さえ足２２とにより挟まれた布地１００及び上糸２００を解放する。そのため、押さえ足２２が上昇している間、布地１００及び上糸２００が交換可能である。

このような押さえ足２２は、押さえ棒２２１の先端に着脱自在に取り付けられる。押さえ足２２の足裏は布地１００を介して針板２を臨む。押さえ棒２２１は、ミシン機枠に備え付けられ、針板２に向かって垂直に延び、棒軸方向に昇降可能である。押さえ棒２２１の上昇により、押さえ足２２は布地１００及び上糸２００を解放し、押さえ棒２２１の下降により、押さえ足２２は布地１００及び上糸２００を押さえ付けることになる。

ここで、押さえ棒２２１には押さえ棒抱き２２２が固定されている。押さえ棒２２１は押さえ棒抱き２２２の変位に応答して昇降する。押さえ棒抱き２２２は、押さえ棒２２１に取り付け固定される平面板２２２ａと、平面板２２２ａから延びる昇降レバー２２２ｂにより構成される。

平面板２２２ａは、押さえ棒２２１の軸と直交して拡がり、挿通している押さえ棒２２１に締め付け等によって固着している。強度の観点から、この平面板２２２ａには補強板が延設され、平面板２２２ａを含むコの字形状が形成されている。昇降レバー２２２ｂは、平面板２２２ａから延長されている。この昇降レバー２２２ｂは、押さえ棒２２１の軸と直交又は斜交する方向に延びている。

平面板２２２ａの上面、換言すると押さえ足２２側の面とは反対の面には、圧縮バネ２２３が設置されている。圧縮バネ２３３は、押さえ棒２２１と同軸で一端を平面板２２２ａに降ろし、他端はミシン機枠に固定された固定端となっている。固定端と平面板２２２ａとの間の距離は、圧縮バネ２２３の自由長よりも短い。即ち、圧縮バネ２２３は縮小して押さえ棒２２１に挿通され、押さえ棒抱き２２２を常時下降方向へ付勢している。

押さえ棒抱き２２２の昇降レバー２２２ｂを押し上げると、押さえ棒抱き２２２が固着した押さえ棒２２１は圧縮バネ２２３の付勢力に抗して上昇し、昇降レバー２２２ｂが下がると圧縮バネ２２３の付勢力により押さえ棒２２１は下降する。

昇降レバー２２２ｂは、下方から押さえ上げレバー２２４によって支えられている。押さえ上げレバー２２４は、ピンで回動可能に軸支された長いロッドであり、各部に第１カム体２２４ａ、第２カム体２２４ｂ及び把持部２２４ｃが形成されている。第１カム体２２４ａは、回転軸周りに拡がり、回転軸周りの側面をカム面とする板カムである。第２カム体２２４ｂは、第１カム体２２４ａと厚み方向に平行に並び、回転軸周りの側面をカム面とする板カムである。把持部２２４ｃは第１カム体２２４ａと第２カム体２２４ｂとが形成された基部から延びる棒である。

即ち、第１カム体２２４ａは、押さえ棒２２１の軸に沿って拡張された板であり、板平面を貫くようにピンが緩挿され、押さえ棒２２１及び昇降レバー２２２ｂの延び方向と直交する回転軸を有する。第１カム体２２４ａは、昇降レバー２２２ｂよりも押さえ足２２側の下方に配置され、昇降レバー２２２ｂを上側面に載せている。上側面は、平坦面と傾斜面とを連続させており、昇降レバー２２２ｂの先端は傾斜面に及ぶ。この傾斜面は昇降レバー２２２ｂに起き上がっている。

把持部２２４ｃは、第１カム体２２４ａの側面から延長され、ミシン１の外部に露出してユーザによって把持可能となっている。傾斜面が急勾配になる方向に把持部２２４ｃを回すと、昇降レバー２２２ｂは第１カム体２２４ａによって上方に持ち上げられ、それにより押さえ棒２２１及び押さえ足２２が上昇する。

第２カム体２２４ｂは、概略卵型の板形状を有し、第１カム体２２４ａと並べられている。換言すると、押さえ上げレバー２２４の側面のうち半分の厚み範囲が第１カム体２２４ａであり、他の半分の厚み範囲が第２カム体２２４ｂである。第２カム体２２４ｂのカム面には、糸緩めレバー２２５が接触している。糸緩めレバー２２５は概略直線状の棒である。

この糸緩めレバー２２５は中心部がピンで回動自在に軸支されている。ピンから一端側が第２カム体２２４ｂへ向けて延出し、押さえ棒２２１側から第２カム体２２２ｂと接触している。そのため、糸緩めレバー２２５の出力端２２５ｂは、把持部２２４ｃの回動により押さえ棒２２１から離れる方向に倒れる。

図１４に示すように、ユーザが把持部２２４ｃを回すことにより糸緩めレバー２２５が回動する軌跡Ｔｒには、入力バー８２６が介在している。入力バー８２６は、上糸調子器８のクランクレバー８２１から延長されている。即ち、ユーザが把持部２２４ｃを回し、糸緩めレバー２２５が入力バー８２６を変位させる方向に押し倒されることにより、シャッター８２０が回動することになる。

入力バー８２６は基部バー８２２から延出している。より詳細には、短尺バー８２３と長尺バー８２４の間から延出し、短尺バー８２３から見て、短尺バー８２３が膨出部８１５を登ったときに持ち上がる方向に存在する。糸緩めレバー２２５の出力端２２５ｂは、短尺バー８２３と入力バー８２６との間に位置し、ユーザ操作によって倒れたとき、入力バー８２６から長尺バー８２４へ向かう方向へ移動する。

そのため、ユーザ操作により糸緩めレバー２２５の出力端２２５ｂが倒れると、この出力端２２５ｂが入力バー８２６を長尺バー８２４の方へ押し倒し、長尺バー８２４も入力バー８２６から逃げるように回動して、シャッター８２０は溝路４１に介入する。

このように、本実施形態に係るミシン１は、押さえ足２２を昇降させる押さえ上げレバー２２４を備えており、この押さえ上げレバー２２４の動きとシャッター８２０の動きとを連動させて、押さえ足２２が上昇している間、シャッター８２０を溝路４１に介在させるようにした。

上糸２００の掛け入れは、押さえ足２２を上げた状態で行われる。即ち、押さえ足２２の上昇は上糸２００の掛け入れが行われる合図となる。従って、押さえ足２２が上げられた際に、シャッター８２０を溝路４１に介在させるようにすれば、上糸２００は糸道４に至らずにシャッター８２０に引っ掛けられる。そのため、上糸２００の交換後の第１針目の作動サイクルにおいて上糸２００の糸輪形成分の糸量が不足することはなく、所謂目飛び及び糸抜けは防止される。

ところで、このミシン１においては、いうまでもなく、実施形態１において説明した回転モータ８１０によるシャッター８２０の移動機構と、実施形態２において説明した押さえ上げレバー２２４の動きと連動させたシャッター８２０の移動機構とを両方搭載することもできる。そのため、回転モータ８１０によるシャッター８２０の移動機構と、実施形態２において説明した押さえ上げレバー２２４によるシャッター８２０の移動機構には、それぞれの動作が他方の動作に影響を受けないように離隔機構を設けている。例えば、回転モータ８１０によりシャッター８２０が溝部に介在可能に動作している場合、膨出部８１５と短尺バー３２３の接触により、クランクレバー８２１はクランクピンを中心に回動し、シャッター８２０が溝路４１に介在する。同時に入力バー８２６も皿離隔方向に移動する。つまり、入力バー８２６と糸緩めレバー２２５の出力端２２５ｂとが離隔するため、回転モータ８１０によるシャッター８２０の動作は、押さえ上げレバー２２４の動作に影響を与えることは無い。

逆に、回転モータ８１０によりシャッター８２０が介在可能に動作していない状態で、前述したように押さえ上げレバー２２４の動作に連動してクランクレバー８２１が回動した場合も、短尺バー８２３は歯車８１１から離隔することが可能なため、クランクレバー８２１の回動が歯車８１１に影響を与えることは無い。

これはつまり、押さえ上げレバー２２４の動きに連動するシャッター駆動機構と回転モーター８１０によるシャッター駆動機構は、併設することができることを意味する。特に押さえ上げレバー２２４の動きに連動したシャッター駆動機構は、たとえミシン１の本体の電源が投入されていない状態でも正しく機能するため、シャッター駆動機構を併設することで、作業状況もしくは糸掛け時のミシン１の状態によって作業者は、これらを選択的に使用することができ確実な糸掛けが可能となる。

（変形例）
第２の実施形態では、押さえ足２２の上昇とシャッター８２０の移動を機械的に連動させるようにした。これに限らず、押さえ足２２、押さえ棒２２１又は押さえ上げレバー２２４の上昇を検出するセンサを設置し、センサとコントローラ９とを信号線で接続して、センサの検出信号をコントローラ９に入力するようにし、シャッター制御部９３は上糸調子器８の回転モータ８１０を駆動させるようにしてもよい。

センサとしては、押さえ足２２、押さえ棒２２１又は押さえ上げレバー２２４の近傍に配置され、押さえ足２２、押さえ棒２２１又は押さえ上げレバー２２４の接近又は離反を検出する近接センサを挙げることができるが、これに限られない。

（他の実施形態）
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ ミシン
２１ 針板
２２ 押さえ足
２２１ 押さえ棒
２２２ 押さえ棒抱き
２２２ａ 平面板
２２２ｂ 昇降レバー
２２３ 圧縮バネ
２２４ 押さえ上げレバー
２２４ａ 第１カム体
２２４ｂ 第２カム体
２２４ｃ 把持部
２２５ 糸緩めレバー
２２５ｂ 出力端
３ 針
３１ 針棒
４ 糸道
４１ 溝路
５ 釜
６ ミシンモータ
６１ 上軸
６２ クランク機構
６３ 下軸
６４ 歯車機構
６５ ハズミ車
７ 天秤
７１ 糸掛合部
７２ 歯車機構
７２ａ 円筒ウォームギア
７２ｂ 円筒ホイール
７３ クランクアーム
７４ 天秤体
７５ 揺動リンク
８ 上糸調子器
８０１ 固定皿
８０２ 可動皿
８０３ シャフト
８０４ プッシャ
８０７ 圧縮バネ
８０８ 調子設定ロッド
８０９ 長穴
８１０ 回転モータ
８１１ 歯車
８１２ 第１平坦面
８１３ 螺旋溝
８１４ 第２平坦面
８１５ 膨出部
８１６ 糸取りバネ
８１７ コイル部
８１８ アーム
８１９ 糸案内部
８２０ シャッター
８２１ クランクレバー
８２２ 基部バー
８２３ 短尺バー
８２４ 長尺バー
８２５ クランクピン
８２６ 入力バー
９ コントローラ
９１ 駆動制御部
９２ 調子制御部
９３ シャッター制御部
９４ 操作部
１００ 布地
２００ 上糸
３００ 下糸

Claims (4)

1. 上糸と下糸とを針と釜の協働動作によって交絡させて縫い目を形成するミシンであって、
   前記上糸の糸道を横断して前記上糸を捕捉し牽引する天秤と、
   深部に前記糸道を有し、前記上糸が掛け入れ可能な溝路と、
   前記溝路に介在可能に移動し、前記糸道を変更するシャッターと、
   縫製対象物を押圧する押さえ足と、
   前記押さえ足を昇降させる押さえ上げレバーと、
   を備え、
   前記シャッターは、前記押さえ上げレバーの動きと連動し、前記押さえ足が上昇している間、前記溝路に介在すること、
   を特徴とするミシン。
2. 上糸に調子圧を与える上糸調子器を備え、
   前記上糸調子器は、
   前記上糸を挟む可動皿及び固定皿と、
   前記固定皿に向けて前記可動皿を移動させるアクチュエータと、
   を備え、
   前記シャッターは、前記アクチュエータにより作動されること、
   を特徴とする請求項１記載のミシン。
3. 前記押さえ上げレバーの昇降を検出するセンサを備え、
   前記シャッターは、前記センサで検出した結果に基づき、前記溝路への介在及び退避を行うこと、
   を特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
4. 前記押さえ足の昇降を検出するセンサを備え、
   前記シャッターは、前記センサで検出した結果に基づき、前記溝路への介在及び退避を行うこと、
   と特徴とする請求項１又は２記載のミシン。

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