JP7126305B1 - 送り出し腕型ミシン - Google Patents

Abstract

部材点数及び接続部材の点数を削減し、小型化及びガタの問題の低減が可能な送り出し腕型ミシンを提供する。ミシン主軸の回転に連動して往復運動する針と、針に同期して針糸ループを捕捉して縫目を形成するルーパと、前端に送り歯を有する送り台と、送り台と並列に設置されて前端に針を保護する針受けを有する針受け台と、前側が針受け台に接続され後側にエキセン孔を備えてエキセンを介してミシン主軸に接続された針受け台レバーとを備え、送り台と針受け台に長孔が形成され、固定ピンが長孔と長孔内に設置された角駒を貫通してミシンのフレームに固定され、針受け台の後端と送り台の後端がピン及び角駒で互いに接続されて連動し、エキセンは針受け台を楕円運動させ、かつ、針受け台後端と送り台後端のピン及び角駒により送り台を上下運動させる送り出し腕型ミシン。

Description

本発明は、ミシンに関し、具体的には送り出し腕型ミシンに関する。

従来、送り出し腕型ミシンには、各種の送り台や針受け台駆動機構が知られている。例えば、特許文献１のミシンでは、送り台と針受け台とが並設されている。針受け台に針受けが取り付けられ、送り台に送り歯が取り付けられる。

第１のエキセンとレバー機構によって送り台と針受け台の上下運動を実現し、かつ、第２のエキセンとレバー機構によって針受け台の前後運動を実現する。

特開２００５－５８７００号公報

特許文献１では、送り台と針受け台の上下運動は第１のエキセンによって実現され、針受け台の前後運動は第２のエキセンによって実現される。つまり、針受け（針受け台）の楕円運動（上下前後運動）は二つのエキセンによって実現される。このため、特許文献１では、部材点数が比較的に多いため、ミシンが大きくなり、小型化を図ることが難しい。

また、特許文献１では、部材点数が比較的に多いため、接続部材の数も比較的に多い。各部材間の接続は、例えば、複数のピンやネジ等によって行われる。このため、ガタが生じやすい。ガタは針受けに影響を与え、目飛び、糸切れ、縫製不良、縫製品質の低下等の問題を招くおそれがある。

そこで、本発明の目的は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、部材点数及び接続部材の点数を削減し、小型化及びガタの問題の低減が可能な送り出し腕型ミシンを提供する点にある。

以上の目的を達成するために、本願の第一態様（第一発明）は、
送り出し腕型ミシンであって、
縫製方向に垂直であるミシン主軸の回転に連動して往復運動する針と、
前記針の往復運動に同期して、針糸ループを捕捉して縫目を形成するルーパと、
前端に送り歯が取り付けられた送り台と、
前記送り台と並列に設置され、前端に前記針を保護する針受けが取り付けられた針受け台と、
前側が前記針受け台に接続され、後側にエキセン孔が設置され、エキセン孔内に設置されたエキセンを介して前記ミシン主軸に接続された針受け台レバーとを備え、
前記送り台と前記針受け台に長孔が形成され、固定ピンが前記長孔と前記長孔内に設置された角駒を貫通して前記ミシンのフレームに固定され、
前記針受け台の後端と前記送り台の後端がピン及び角駒により互いに接続されることで連動し、
前記エキセンは前記針受け台を楕円運動させ、かつ、前記針受け台の後端と前記送り台の後端にあるピン及び角駒により前記送り台を上下運動させることを特徴とする。

第一態様のミシンにおいて、単一のエキセンのみを使用して針受け台を楕円運動させ、かつ、送り台を上下運動させる。これにより、部材の点数及び接続部材の点数を削減し、装置の小型化を図ることができる。また、接続部材の点数が少ないため、ガタの発生を減少させることができ、装置が故障することなく長時間で正確に動作する。

本願の第二態様（第二発明）は、第一態様において、前記針が上死点にある時、前記送り歯が上死点となり、かつ前記ルーパが針糸ループを捕捉し終わった時に、前記針受けが後死点となるように、前記送り出し腕型ミシンのパラメータが設定される。

本願の第三態様（第三発明）は、第二態様において、前記パラメータは前記エキセンのエキセン量、前記固定ピンの位置、前記ミシン主軸の位置、前記針受け台における前記針受け台レバーの取付位置、前記送り台における前記送り歯の取付位置、前記針受け台における前記針受けの取付位置のうちの少なくとも一つを含む。
以上の第二態様及び第三態様により、針、送り歯、ルーパおよび針受けの運動合わせがいい、理想的な運動を形成することができる。

本願の第四態様（第四発明）は、第一ないし第三の態様において、前記送り出し腕型ミシンが動作する時、前記ミシン主軸は少なくとも一部の時間の間に前記針受け台と前記送り台の直下に位置する。
第四態様のミシンは、装置の前後方向の寸法をさらに小さくすることができ、装置のさらなる小型化に役立つ。

本願の第五態様（第五発明）は、第一ないし第三の態様において、前記針受け台レバーは、前記針受け台と一体形成される。
第五態様のミシンにおいて、針受け台レバーは針受け台と一体に形成されるため、針受け台レバーと針受け台との間の締結部材を必要とせず、部材の点数及び接続部材の点数をさらに減少させる。

本願の第六態様（第六発明）は、第一ないし第三の態様において、前記送り台の前端は前記針受け台の前端より短く、前記送り歯は締結部材により前記送り台の前端の前面に接続される。
第六態様のミシンにおいて、送り歯は送り台の前端に適切に位置することができ、かつ送り台と針受け台に適切に跨って設置される。

本願の第七態様（第七発明）は、第一ないし第三の態様において、前記送り台は一つ又は複数である。
本出願は単一の送り台のミシンに適用されてもよく、差動送りのミシンに適用されてもよい。

本発明によれば、単一のエキセンのみを使用することにより針受けの楕円運動（上下前後運動）を実現し、かつ該エキセンにより送り台の上下運動を実現することができる。
また、ミシンのパラメータの設定により、針、送り歯、針受けおよびルーパの間の理想的な運動合わせを実現することができる。
また、部材の点数及び接続部材の点数を減少させるため、装置を小型化し、かつ部材のガタが発生する確率を低下させることができる。

本発明の実施形態に係る送り出し腕型ミシンの斜視図である。 送り台と針受け台の前端の模式図である。 針とルーパの模式図である。 送り及び針受け組合せ部の斜視図である。 送り及び針受け組合せ部の分解図である。

図１は本願の実施形態に係る送り出し腕型ミシン１の斜視図である。ミシン１はフレーム１１、アーム１２、送り及び針受け組合せ部１３を備える。送り及び針受け組合せ部１３は、フレーム１１に収容されている。

図に示すように、Ｘ、Ｙ、Ｚで三次元空間の方向を示す。本実施形態では、Ｘ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向、Ｙ方向を左右方向という。なお、＋Ｘ方向を前、－Ｘ方向を後という。当然のことながら、これは例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。

本願のミシン１のアーム１２において、針１４がミシン主軸の回転に連動して上下（Ｚ方向）に往復運動する。送り歯は布を＋Ｘ方向に搬送する。すなわち、＋Ｘ方向は縫製方向である。ミシン主軸は、Ｙ方向に延びるように設けられている。即ち、ミシン主軸は縫製方向に垂直である。送り台及び針受け台がＸ方向及びＺ方向に運動することにより、送り歯及び針受けの運動を実現する。具体的な構成については、後に詳しく説明する。

図２は送り台２１と針受け台２２の前端の模式図である。図２に示すように、送り台２１と針受け台２２は並列に配置される。送り台２１の前端には送り歯２３が取り付けられている。送り歯２３の＋Ｘ方向の前端は、針受け台２２の＋Ｘ方向の前端よりも＋Ｘ方向側に突出するように形成されている。

送り歯２３のＹ方向の幅は、およそ送り台２１と針受け台２２のＹ方向の幅の和である。＋Ｙ方向に沿って見て、送り歯２３は橋形に形成され、下方に空間が形成される。針受け台２２の前端には、針受け２４が取り付けられている。針受け２４は針受け台２２から＋Ｚ方向に向かって突出し、送り歯２３の下方空間に位置する。

図３は、針１４とルーパ２５の模式図である。図３に示すように、針１４は複数本、例えば３本であってもよい。当然のことながら、これは例示的なものであり、針１４は他の数であってもよい。ルーパ２５は、ルーパ駆動軸２６に取り付けられている。ルーパ駆動軸２６は針受け台２２と並行に設置され、かつミシン主軸の回転と連動する。これにより、ルーパ２５は針１４の上下往復運動と同期して針糸ループを捕捉して縫い目を形成する。

図４は送り及び針受け組合せ部１３の斜視図である。図４に示すように、送り台２１と針受け台２２は並列に配置される。送り台２１と針受け台２２の中間部にはそれぞれ長孔２１ａ、２２ａが形成されている。固定ピン及び角駒が、長孔２１ａ、２２ａに設けられている。針受け台レバー３の前側が針受け台に接続される。

該図において、針受け台レバー３は例えばボルト等の締結部材により針受け台に接続される。また、針受け台レバー３は針受け台と一体的に形成されてもよい。これにより、接続部材の点数をさらに減少させ、ガタの可能性をさらに低下させる。

図中のＡに示すように、針受け台レバー３の後側にエキセン孔３１が形成される。図中のＢに示すように、エキセン孔３１内にエキセン３２が設置される。エキセン３２のエキセン量はｅである。該エキセン３２により、針受け台レバー３はミシン主軸４に接続される。図に示すように、ミシン主軸４は縫製方向＋Ｘに垂直である。ミシン主軸４が回転運動する時、エキセン３２により、針受け台レバー３は上下前後運動を針受け台２２に伝達する。

図５は送り及び針受け組合せ部１３の分解図である。図５に示すように、送り台２１の前端は針受け台２２の前端より短い。送り歯２３は、送り台２１の前端の前面にボルト等の締結部材で締結されている。針受け２４は、ボルト等の締結部材によって針受け台２２に取り付けられている。

固定ピン２７及び角駒２８ａ、２８ｂは、長孔２２ａ、２１ａに挿通されている。固定ピン２７はミシン１のフレーム１１に固定される。この構造により、固定ピン２７は針受け台２２の上下運動の支点となる。送り台２１の後端には、後端が開口した二股部２１ｂ、針受け台２２の後端には、ピン穴部２２ｂが形成されている。

角駒２９は、ピン穴部２２ｂに挿通されたピン３０を介して二股部２１ｂ内に設けられている。そのため、角駒２９は送り台２１に対して固定されないので、二股部２１ｂ内に前後に変位することができる。この構造により、針受け台２２の上下運動は送り台２１に伝達されるが、針受け台２２の前後運動は送り台２１に伝達されない。

図５に示すように、エキセン孔３１内に位置するエキセン３２により、針受け台レバー３はミシン主軸４に接続される。レバー６もエキセンを介してミシン主軸４に接続される。レバー６の他端は、ピン６１を介して揺動部材６２に接続されている。揺動軸５が、揺動部材６２の中心孔を貫通する。かつ、揺動軸５は揺動部材６３の中心孔を貫通する。図４に示すように、揺動部材６２と６３はある間隔をおいて設置される。レバー７の前端は締結部材を介して送り台２１に接続される。レバー７の後端は、締結部材を介して揺動部材６３に接続されている。

以上の構造により、ミシン主軸４が回転する時、エキセン３２により、針受け台２２は前後上下に運動する。同時に、ピン３０及び角駒２９により、針受け台２２の上下運動も送り台２１に伝達され、したがって送り台２１も上下に運動する。また、レバー６、揺動部材６２、揺動軸５、揺動部材６３、レバー７の順に、ミシン主軸４の回転運動を送り台２１に伝達することにより、送り台２１は前後に運動する。

したがって、単一の針受け台レバー３及びエキセン３２により、針受け台２２の前後上下運動（すなわち楕円運動）及び送り台２１の上下運動を実現する。本願の実施形態のミシン１において、針受け２４の楕円運動の運動量及び運動タイミング、送り歯２３の上下運動の運動量及び運動タイミングは複数の要因の影響を受ける。

例えば、針受け２４の楕円運動の運動量及び運動タイミングに影響を与える要因は針受け２４の針受け台２２での取付位置、固定ピン２７の取付位置、針受け台レバー３の針受け台２２での取付位置、エキセン３２のエキセン量、ミシン主軸４の位置等を含むことができる。

例えば、送り歯２３の上下運動の運動量及び運動タイミングに影響を与える要因は送り歯２３の送り台２１での取付位置、固定ピン２７の取付位置、針受け台レバー３の針受け台２２での取付位置、エキセン３２のエキセン量、ミシン主軸４の位置等を含むことができる。また、針１４が上死点にある時、送り歯が上死点にあり、かつルーパが針糸ループを捕捉し終わる時、針受けが後死点にあるのであれば、ミシン１は理想的な運動を行うことができる。

したがって、針１４が上死点にある時、送り歯が上死点にあり、かつルーパが針糸ループを捕捉し終わる時、針受けが後死点にあるように、針受け２４の楕円運動及び送り歯２３の上下運動に影響を与える以上の各パラメータを製造段階で計算するか、又は使用中に調整する必要がある。

送り歯２３の送り台２１での取付位置、固定ピン２７の取付位置、針受け台レバー３の針受け台２２での取付位置、ミシン主軸４の位置などの他のパラメータが所定である場合、針１４が上死点にある時、送り歯が上死点にあることを満たすために、エキセン３２のエキセン量ｅ１を計算して取得する。かつ、針受け２４の針受け台２２での取付位置、固定ピン２７の取付位置、針受け台レバー３の針受け台２２での取付位置、ミシン主軸４の位置などの他のパラメータが所定である場合、ルーパが針糸ループを捕捉し終わる時、針受けが後死点にあることを満たすために、エキセン３２のエキセン量ｅ２を計算して取得する。

ｅ１とｅ２が等しくすることができれば、理論的には単一のエキセンを使用して針受け台の楕円運動及び送り台の上下運動を同時に実現することができる。当然のことながら、針１４が上死点にある時、送り歯が上死点にあり、かつルーパが針糸ループを捕捉し終わる時、針受けが後死点にあることができれば、製造段階又は使用段階で他のパラメータを変更してもよい。

本実施形態のミシン１が動作する時、図４に示すように、ミシン主軸４は少なくとも一部の時間の間に針受け台及び送り台の直下に位置する。該構造により、ミシン１の構造をコンパクトにすることができ、それにより小型化に有利である。

また、本実施形態に示された送り台の数は一つである。本願は該実施形態に限定されず、例えば複数の送り台であってもよい。複数の送り台の場合、例えば送り台は差動方式で運動することができる。また、本願は例示的な実施形態を示す。当業者であれば、本開示を読んだ上で種々の変更を行うことができる。本願の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。

１ ミシン
３ 針受け台レバー
４ ミシン主軸
５ 揺動軸
６、７ レバー
１１ フレーム
１２ アーム
１３ 送り及び針受け組合せ部
１４ 針
２１ 送り台
２１ａ 長孔
２１ｂ 二股部
２２ 針受け台
２２ａ 長孔
２２ｂ ピン穴部
２３ 送り歯
２４ 針受け
２５ ルーパ
２６ ルーパ駆動軸
２７ 固定ピン
２８ａ，２８ｂ，２９ 角駒
３０ ピン
３１ エキセン孔
３２ エキセン
６１ ピン
６２，６３ 揺動部材

Claims (7)

1. 送り出し腕型ミシンであって、
   縫製方向に垂直であるミシン主軸の回転に連動して往復運動する針と、
   前記針の往復運動に同期して、針糸ループを捕捉して縫目を形成するルーパと、
   前端に送り歯が取り付けられた送り台と、
   前記送り台と並列に設置され、前端に前記針を保護する針受けが取り付けられた針受け台と、
   前側が前記針受け台に接続され、後側にエキセン孔が設置され、エキセン孔内に設置されたエキセンを介して前記ミシン主軸に接続された針受け台レバーとを備え、
   前記送り台と前記針受け台に長孔が形成され、固定ピンが前記長孔と前記長孔内に設置された角駒を貫通して前記ミシンのフレームに固定され、
   前記針受け台の後端と前記送り台の後端がピン及び角駒により互いに接続されることで連動し、
   前記エキセンは前記針受け台を楕円運動させ、かつ前記針受け台の後端と前記送り台の後端にあるピン及び角駒により前記送り台を上下運動させる送り出し腕型ミシン。
2. 前記針が上死点にある時、前記送り歯が上死点となり、かつ、前記ルーパが針糸ループを捕捉し終わった時に、前記針受けが後死点となるように、前記送り出し腕型ミシンのパラメータが設定される請求項１に記載の送り出し腕型ミシン。
3. 前記パラメータは前記エキセンのエキセン量、前記固定ピンの位置、前記ミシン主軸の位置、前記針受け台における前記針受け台レバーの取付位置、前記送り台における前記送り歯の取付位置、前記針受け台における前記針受けの取付位置、のうちの少なくとも一つを含む請求項２に記載の送り出し腕型ミシン。
4. 前記送り出し腕型ミシンが動作する時、前記ミシン主軸は少なくとも一部の時間の間に前記針受け台と前記送り台の直下に位置する請求項１～３のいずれか一項に記載の送り出し腕型ミシン。
5. 前記針受け台レバーは、前記針受け台と一体形成される請求項１～３のいずれか一項に記載の送り出し腕型ミシン。
6. 前記送り台の前端は前記針受け台の前端より短く、
   前記送り歯は締結部材により前記送り台の前端の前面に接続される請求項１～３のいずれか一項に記載の送り出し腕型ミシン。
7. 前記送り台は一つ又は複数である請求項１～３のいずれか一項に記載の送り出し腕型ミシン。

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