JPH0542283A - ミシンにおける針棒のジヤンピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジャンピング時の針棒を例えばその上死点か
ら下降動作に移る直前まで針棒駆動部材によって拘束で
き、また針棒駆動部材とソレノイドのプランジャとの間
での打音の発生を防止する。 【構成】 ミシン主軸５０の回転に連動して針棒駆動部
材４２を基針棒４０に沿って昇降動作させ、この針棒駆
動部材４２の動作によって針棒１８を昇降動作させると
ともに、針棒駆動部材４２を回転させることで針棒駆動
部材４２から針棒１８への駆動力伝達が遮断される。制
御装置からのジャンピング信号に基づいて駆動する制御
モータ７０を備え、この制御モータ７０の駆動によって
前記針棒駆動部材４２をジャンピング位置へ回転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として工業用ミシン
において針棒の駆動を制御装置からのジャンピング信号
に基づいて停止させるようにしたミシンにおける針棒の
ジャンピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８及び図９に従来の工業用ミシンにお
ける針棒のジャンピング装置が開示されている。これら
の図面から明らかなように、基針棒４０の軸上には針棒
駆動部材９４がミシン主軸５０の回転に連動して昇降動
作可能に設けられている。この針棒駆動部材９４には図
８の右側において上下一対の係合突片９６，９７が形成
されている。これらの係合突片９６，９７には、針棒１
８に固定された針棒抱き２０の突出ピン２２が、図面の
上下方向に関して係合している。したがって、この針棒
１８は針棒駆動部材９４の昇降動作に連動して昇降動作
する。

【０００３】制御装置からのジャンピング信号によっ
て、図９に示されているソレノイド９０のプランジャ９
２が、図面の仮想線で示されている状態に突出すると、
前記基針棒４０に沿って上昇してきた前記針棒駆動部材
９４のジャンピング用切換え面１００が前記プランジャ
９２に当たる。そして針棒駆動部材９４の上昇に伴い、
プランシヤ９２と前記ジャンピング用切換え面１００の
斜面部１０１との作用により、針棒駆動部材９４が基針
棒４０の軸心回りに図９の矢印方向へ回転する。これに
よって針棒駆動部材９４の前記係合突片９６，９７が前
記針棒抱き２０の突出ピン２２から外れる。この結果、
針棒駆動部材９４の昇降動作にかかわらず針棒１８の昇
降動作が停止してジャンピング状態となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図８及び図９に示され
ている構成のジャンピング装置によれば、ジャンピング
信号を受けたときの前記針棒駆動部材９４の回転タイミ
ングは、前記ソレノイド９０のプランジャ９２の位置と
針棒駆動部材９４のジャンピング用切換え面１００の斜
面部１０１の形状とに基づいて制御される。そして針棒
駆動部材９４の昇降動作が、その上死点から下降動作に
移ったとき、一定ストロークの間は針棒駆動部材９４を
ジャンピングのためのジャンピング位置に保持し、針棒
駆動部材９４の上側の係合突片９６が前記針棒抱き２０
の突出ピン２２に引っ掛かるのを避ける必要がある。そ
のために前記ジャンピング用切換え面１００は、斜面部
１０１に続く垂直面部１０２を備えている。そこでジャ
ンピング制御時における針棒駆動部材９４の上昇過程を
みたとき、この針棒駆動部材９４が上死点に至る前に前
記ソレノイド９０のプランジャ９２に対してジャンピン
グ用切換え面１００の垂直面部１０２が対応位置し、前
記針棒抱き２０の突出ピン２２から針棒駆動部材９４の
前記係合突片９６，９７が外れる。

【０００５】すなわち前記針棒１８は、その上死点の手
前において針棒駆動部材９４による拘束が解除されるこ
ととなる。この結果、ジャンピング信号が入った時の針
棒１８は、針棒保持スプリング２４の弾性力によって上
昇し、その上死点ストッパー２６が針棒ケース１４の横
フレーム１４ａ下面に勢いよく当たって受け止められ、
これがジャンピング時における騒音発生の原因となる。
またジャンピング制御時において針棒駆動部材９４が上
昇してくると、前記ジャンピング用切換え面１００の斜
面部１０１が、ソレノイド９０のプランジャ９２に対し
て強く当たる。これによって生じる打音もジャンピング
時の騒音の一要因となっている。

【０００６】本発明の技術的課題は、ジャンピング時の
針棒を例えばその上死点から下降動作に移る直前まで針
棒駆動部材によって拘束でき、また針棒駆動部材とソレ
ノイドのプランジャとの間での打音の発生を解消でき
る、ミシンにおける針棒のジャンピング装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のミシンにおける針棒のジャンピング装置は
次のように構成されている。すなわちミシン主軸の回転
に連動して針棒駆動部材を基針棒に沿って昇降動作さ
せ、この針棒駆動部材の動作によって針棒を昇降動作さ
せるとともに、針棒駆動部材を前記基針棒と平行な軸心
回りにジャンピング位置へ回転させることで針棒駆動部
材から針棒への駆動力伝達が遮断されるように構成され
たミシンにおける針棒のジャンピング装置において、制
御装置からのジャンピング信号に基づいて駆動する制御
モータを備え、この制御モータの駆動によって前記針棒
駆動部材をジャンピング位置へ回転させるように構成さ
れている。

【０００８】

【作用】前記構成において、前記針棒駆動部材をジャン
ピング位置へ回転させるタイミングは、制御装置から制
御モータに出力されるジャンピング信号によって決定さ
れる。従って、針棒駆動部材の上死点、すなわち針棒の
上死点に可能な限り近い位置で針棒駆動部材をジャンピ
ング位置へ回転させることも容易となる。この結果、ジ
ャンピング信号が入力されたときの前記針棒は、その上
死点に可能な限り近い位置まで前記針棒駆動部材によっ
て拘束されることとなる。このことは、上昇してきた針
棒の上死点ストッパーが針棒ケースに勢いよく打ちつけ
られるといった現象が回避される。また制御装置から所
定のタイミングで出力されるジャンピング信号に基づい
て制御モータが駆動されることで、前記針棒駆動部材が
ジャンピング位置に回転させられる。したがって、この
針棒駆動部材を回転させるために特別な衝撃音を伴うこ
ともない。

【０００９】

【実施例】次に本発明の一実施例を図１〜７によって説
明する。なお以下の実施例は、多頭多針タイプの工業用
ミシンに本発明の針棒のジャンピング装置を適用したも
のである。図１にミシンヘッドＨが縦断面図で示され、
図２に図１の右側面図（正面図）が示されている。これ
ら図１及び図２において、前記ミシンヘッドＨはアーム
１２と針棒ケース１４とを備えている。針棒ケース１４
はアーム１２の前面（図１の右側面部）に配置され、リ
ニアベアリング１６によりアーム１２に対して図２の左
右方向へスライド可能に組付けられている。またアーム
１２の背面部（図１の左側面部）はミシンフレーム１０
に固定されている。すなわちミシンフレーム１０には、
前記アーム１２及び針棒ケース１４を備えた複数個のミ
シンヘッドＨが、所定の間隔で配列されている。

【００１０】前記針棒ケース１４には昇降動作可能な複
数本（本実施例では６本）の針棒１８が、図２の左右方
向に関して一定の間隔で組付けられている。各針棒１８
のほぼ中間位置には針棒抱き２０がそれぞれ固定されて
いる。各針棒抱き２０は、後述する針棒駆動部材４２側
（図１の左側）において突出ピン２２をそれぞれ備えて
いる。また各針棒１８において前記針棒抱き２０の上側
には上死点ストッパー２６が固定されている。前記各針
棒１８の上端部のばね受け１９と針棒ケース１４の横フ
レーム１４ａ上面との間には、針棒１８を常に上昇させ
る方向に付勢する針棒保持スプリング２４が設けられて
いる。このスプリング２４の弾性力により、各針棒１８
のうち後述する針棒駆動部材４２からの駆動力を受けて
いない針棒は、前記上死点ストッパー２６がクッション
２８を介して針棒ケース１４の横フレーム１４ａ下面に
押し付けられた上死点位置に保持されている。

【００１１】前記各針棒１８の下端部には針抱き３０に
よって縫針３２がそれぞれ設けられている。また各針棒
１８には布押え３４が、それぞれ針棒１８に連動して昇
降するように組付けられている。また図１に示されてい
るように、前記針棒ケース１４に支持した一本の天秤軸
３９には、各針棒１８と対応する天秤３８がそれぞれ回
動可能に支持されている。

【００１２】一方、前記アーム１２には、一本の基針棒
４０が前記各針棒１８と平行に組付けられている。この
基針棒４０の軸上には、図３からも明らかなようにジャ
ンプベース４１及び針棒駆動部材４２が相互に一体関係
を保って昇降動作可能に装着されている。また針棒駆動
部材４２については、基針棒４０の軸心回りに図３の矢
印で示す方向へ回動可能となっている。詳しくは、図３
（ａ）に針棒駆動部材の斜視図、（ｂ）にその断面図が
示されているように、基針棒４０に上下動可能に嵌挿さ
れたスリーブ４８にジャンプベース４１が固定されてい
るとともに、そのスリーブ４８に針棒駆動部材４２が回
転可能に嵌挿されている。なお針棒駆動部材４２は、リ
ターンスプリング４６の弾力により図面で示されている
回転位置（リターン位置）へ戻され、ジャンプベース４
１に固定のストッパＺに当たってその位置に保持されて
いる。

【００１３】前記針棒駆動部材４２の前面側（図１の右
側）には、上下一対の係合突片４３，４４が一体に形成
されている。これら両係合突片４３，４４の間には、ア
ーム１２に対する針棒ケース１４の前述したスライドに
より、一本の針棒１８における針棒抱き２０の突出ピン
２２が選択的に係合する。さらに針棒駆動部材４２の外
側面には、その昇降動作方向に関して平坦な押圧面４５
が形成されている。この押圧面４５は後述するジャンピ
ング時においてジャンプレバー８０の押圧ローラ８３で
押され、針棒駆動部材４２が基針棒４０の軸心回りに図
３の矢印方向へ回転する。

【００１４】図１で示されているように、前記アーム１
２の内部には各ミシンヘッドＨにわたって貫通したミシ
ン主軸５０が位置している。このミシン主軸５０は、図
示しないミシン駆動モータの回転力を受けて回転する。
そしてミシン主軸５０のアーム１２内に位置する部分の
軸上には、針棒駆動カム５２及び天秤駆動カム６２がそ
れぞれミシン主軸５０と共に回転するように設けられて
いる。前記針棒駆動カム５２の回転は、それに嵌合する
リング状部分を有するロッド５４を通じて、そのロッド
５４にピン５７を介して連結された駆動レバー５５を支
持ピン５６回りに揺動させる。そしてこの駆動レバー５
５の揺動は、そのレバー５５及び前記ジャンブベース４
１に両端をピン５９，６０を介して回動可能に結合した
連結部材５８を通じて、前記針棒駆動部材４２を基針棒
４０に沿って昇降動作させる。また前記天秤駆動カム６
２の回転は、前記天秤３８のうち選択された一つの天秤
３８に周知の揺動動作（天秤動作）として伝えられる。

【００１５】次に、前記針棒駆動部材４２を基針棒４０
の軸心回りに図３の矢印方向へ回転させるための構造に
ついて説明する。図１の他、主要部の正面図が示された
図４からも明らかなように、アーム１２の側面に固定さ
れたブラケット１３には、パルスモータからなる制御モ
ータ７０が固定されている。制御モータ７０のモータ軸
７２は、前記ブラケット１３を貫通してアーム１２の内
部に臨んでいる。そしてモータ軸７２にジャンプレバー
８０が固定されている。このジャンプレバー８０の先端
部は下向きに傾斜して前記基針棒４０に向かって延びて
おり、その先端部には、押圧ローラ８３が回転自在に取
り付けられている。この押圧ローラ８３は、前記基針棒
４０に沿って昇降動作する前記針棒駆動部材４２の押圧
面４５に対して接触可能に位置している。ただしジャン
プレバー８０には、図１に示されているように前記押圧
ローラ８３を針棒駆動部材４２の押圧面４５から離す方
向の復帰スプリング８４の弾性力が作用している。そし
てジャンプレバー８０は、前記ブラケット１３に固定さ
れたストッパー８５に当たったリターン位置に保持さ
れ、この状態において前記押圧ローラ８３は昇降動作す
る針棒駆動部材４２の押圧面４５に対して僅かに離れた
状態に保持されている。

【００１６】しかして図４に示されているように制御モ
ータ７０には、マイクロコンピュータを主体として構成
されている制御装置７４からのジャンピング信号が入力
される。この信号に基づいて制御モータ７０が正転駆動
及び逆転駆動される。また前記ジャンピング信号は、制
御装置７４がミシン主軸５０の回転位置、回転速度等の
ほか、針棒１８の駆動及びその停止のプログラムに基づ
いて演算処理した結果に基づいて前記制御モータ７０へ
出力される。

【００１７】このように構成された針棒のジャンピング
装置において、ミシンヘッドＨのアーム１２に対して針
棒ケース１４が図２の左右方向にスライド操作されるこ
とで、選定された一本の針棒１８における針棒抱き２０
の突出ピン２２が前記針棒駆動部材４２の係合突片４
３，４４の間に係合する。そこで前記ミシン主軸５０と
共に回転する針棒駆動カム５２の作用により、前記ロッ
ド５４、駆動レバー５５及び連結部材５８を通じてジャ
ンピングベース４１及び針棒駆動部材４２が基針棒４０
に沿って昇降動作する。これによって前記の選択された
一本の針棒１８が昇降動作し、これに追従して前記布押
え３４も昇降動作する。なおその他の針棒１８は上死点
の位置で待機している。

【００１８】さてミシンの制御装置７４からのジャンピ
ング信号により、前記制御モータ７０が正転することに
よってジャンプレバー８０が回動させられる。したがっ
てジャンプレバー８０の回動により、前記針棒駆動部材
４２の押圧面４５が押圧ローラ８３で押され、針棒駆動
部材４２は図３の矢印で示す方向へ回転する。この針棒
駆動部材４２のジャンピング位置への回転により両係合
突片４３，４４が針棒１８における針棒抱き２０の突出
ピン２２から外れる。これによって針棒駆動部材４２か
ら針棒１８への昇降動作の伝達が遮断されてジャンピン
グ状態となる。

【００１９】前記針棒駆動部材４２の昇降動作に対し、
この針棒駆動部材４２をジャンピング位置へ回転させる
タイミングは、前記制御装置７４によって決定される。
そしてそのタイミングは、針棒駆動部材４２の上死点に
可能な限り近づけて設定することが望ましい。具体的に
は、図５の（ｂ）に示されているように針棒駆動部材４
２が上死点に可能な限り近い位置においてジャンピング
位置に回転させられるように、制御モータ７０の駆動に
よるジャンプレバー８０の回動速度を考慮して、図５の
（ａ）に示されているように上昇中の針棒駆動部材４２
の押圧面４５に前記ジャンプレバー８０の押圧ローラ８
３が臨んだ位置において、制御モータ７０の正転駆動が
開始される。

【００２０】これにより針棒１８は、その上死点もしく
はそれに近い位置まで、その突出ピン２２が針棒駆動部
材４２の係合突片４３，４４によって拘束される。した
がって、ジャンピング時に針棒１８の上死点ストッパー
２６が針棒ケース１４の横フレーム１４ａ下面に勢いよ
く打ちつけられて騒音を発生するといった現象が回避さ
れる。また針棒駆動部材４２が下降に移ったときには、
この針棒駆動部材４２はジャンピング位置に保持されて
いるため、上側の係合突片４３が針棒抱き２０の突出ピ
ン２２に引っ掛かるといった事態も回避される。前記針
棒駆動部材４２が下降に移ると、それよりミシン主軸５
０が所定角度回転したときに制御装置７４は制御モータ
７０へ逆転駆動信号を出力し、前記制御モータ７０が逆
転することによってジャンプレバー８０が元の位置に復
帰する。これに伴って針棒駆動部材４２はリターン位置
に回転する。なお針棒駆動部材４２がリターン位置にリ
ターンしたときのストッパＺとの打音を小さくするため
に、そのストッパＺに当たる直前において制御モータ７
０の逆転加速度を小さくするようにしてもよい。

【００２１】そして針棒駆動部材４２が再び上昇に移っ
てその上死点に近づいたとき、ジャンピング信号が入力
されていなければ、針棒駆動部材４２はそのまま上昇を
続け、上側の係合突片４３の斜面４３ａが上死点で待機
している針棒１８の突出ピン２２に干渉する。これによ
って針棒駆動部材４２はリターンスプリング４６のバネ
力に抗してジャンピング時と同方向へ回転し、突出ピン
２０が両係合突片４３，４４の間に位置したところでリ
ターン位置に戻る。この結果、針棒駆動部材４２が下降
動作に移れば針棒１８も下降する。

【００２２】また制御装置７４によると、前記針棒１８
の駆動中において初回の停止時（単発ジャンプ時）と、
単発ジャンプに続く２回以降の連続ジャンプ時とでジャ
ンプレバー８０の制御タイミングを変えることができ
る。すなわち図６に針棒とジャンプレバーとの作動タイ
ミングが特性線図で示されているように、単発ジャンプ
時には（ａ）に示されているようにジャンプレバー８０
を針棒駆動部材４２の上死点に可能な限り近い位置にお
いて回転させ、針棒１８の上死点ストッパー２６が針棒
ケース１４の横フレーム１４ａに勢いよく打ちつけられ
ることによる騒音を防止し、また、連続ジャンプ時には
（ｂ）に示されているようにジャンプレバー８０を前記
単発ジャンプ時よりも早めに回転させ、針棒駆動部材４
２の上側の係合突片４３の斜面４３ａと針棒１８の突出
ピン２２との干渉を回避するとよい。なお図６中、Ａ点
はジャンプレバー８０の作動開始時点、Ｂ点は突出ピン
２０に対する両係合突片４３，４４の係合解除時点、Ｃ
点はジャンプレバー８０の作動完了時点、Ｄ点はジャン
プレバー８０の復帰開始時点、Ｅ点はジャンプレバー８
０の復帰完了時点が示されている。

【００２３】さらに図７のジャンプレバーの復帰完了時
の特性線図に示されているように、ジャンプレバー８０
の復帰完了直前（図中、Ｆ点）にて制御モータ７０への
駆動信号及び保持電流の供給を止め（つまり、そのモー
タ７０を完全にフリーにする）、復帰スプリング８４の
弾性力でもってジャンプレバー８０をリターン位置に戻
すようにすると、制御モータ７０であるパルスモータを
オープンループ制御した場合に、脱調を生じたとして
も、１回の制御毎にモータ軸が原点に戻されるため、制
御不能となることはない。なお図中、破線はジャンプレ
バー８０を復帰完了まで制御モータ７０によって回転さ
せた場合の特性線図である。

【００２４】以上、本発明の一実施例を説明したが、本
発明はこの実施例に限定されるものではなく、種々の実
施態様が考えられる。例えば、前記針棒駆動部材４２の
押圧面４５は、ジャンピング時における前記ジャンプレ
バー８０との接触が、基針棒４０回りの針棒駆動部材４
２の回転にかかわらず常に一定に保たれる形状、すなわ
ち径方向に傾きを変化させた形状としてもよい。また実
施例では針棒駆動部材４２を基針棒４０にその軸心回り
（これも基針棒４０と平行な軸心回りに含むものとす
る）に回転可能に設けたが、前記基針棒４０と平行をな
す軸を別に設けてこの軸に針棒駆動部材４２をその軸心
回りに回転可能に設けることもできる。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明は、針棒駆動部材をジ
ャンピング位置へ回転させるタイミング及び回転速度を
制御装置によって任意に決定できるため、このタイミン
グを針棒の上死点に可能な限り近づけて設定すること
で、ジャンピング信号が入力されたときの針棒を、その
上死点に可能な限り近い位置まで針棒駆動部材によって
拘束できる。これにより、上昇してきた針棒の上死点ス
トッパーが針棒ケースなどに勢いよく当たって衝撃音を
発生するといった事態が回避される。またジャンピング
信号をうけたときに前記針棒駆動部材は、その押圧面が
押されてジャンピング位置に回転する構成であるため、
この針棒駆動部材を回転させるために特別な衝撃音を伴
うことがなく、前記針棒側での衝撃音防止効果とも相ま
ってジャンピング時の騒音発生を著しく低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミシンヘッドの縦断面図である。

【図２】図１の右側から見た概略正面図である。

【図３】針棒駆動部材の説明図である。

【図４】図１のミシンヘッドのアーム部分を正面側から
みた概略図である。

【図５】ジャンプレバーの作動を示すもので図４のＶ−
Ｖ線断面図である。

【図６】針棒とジャンプレバーとの作動タイミングを示
す特性線図である。

【図７】ジャンプレバーの復帰完了時の特性線図であ
る。

【図８】従来のミシンヘッドを図１との対応によって表
した断面図である。

【図９】図８のミシンヘッドのアーム部分を正面側から
みた概略図である。

【符号の説明】

１８ 針棒 ４０ 基針棒 ４２ 針棒駆動部材 ５０ ミシン主軸 ７０ 制御モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシン主軸の回転に連動して針棒駆動部
   材を基針棒に沿って昇降動作させ、この針棒駆動部材の
   動作によって針棒を昇降動作させるとともに、針棒駆動
   部材を前記基針棒と平行な軸心回りにジャンピング位置
   へ回転させることで針棒駆動部材から針棒への駆動力伝
   達が遮断されるように構成されたミシンにおける針棒の
   ジャンピング装置において、 制御装置からのジャンピング信号に基づいて駆動する制
   御モータを備え、この制御モータの駆動によって前記針
   棒駆動部材をジャンピング位置へ回転させるように構成
   されたミシンにおける針棒のジャンピング装置。