JPH06238078A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、布押えの布押え圧を小さくするこ
とができると共に、布押え棒を駆動する際に必要な駆動
力を小さくすることができ、また、前記布押え棒を退避
駆動する退避駆動手段を小型化できるミシンを提供する
ことにある。 【構成】 本発明は、ミシンモータからの回転駆動力が
布押え駆動カム３１、運動変換部材２９及び可動部材２
３を介して布押え棒１７に伝達され、その布押え棒１７
が上下方向に往復駆動される。この際、第１のばね２５
の付勢力により布押え棒抱き２２の下面部が可動部材２
３の当接部２３ｂに当接して布押え２０で布を押圧す
る。また、第２のばね３４の付勢力により運動変換部材
２９のカムフォロワ３２を布押え駆動カム３１のカム溝
のカム面に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縫針の上下動に連動し
て布押えを上下動させるように構成して成るミシンに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のミシンである例えば刺繍ミシン
においては、下端に布押えを取付けた布押え棒を上下動
可能に設け、この布押え棒に対して布押え駆動カム及び
リンク機構を介してミシンモータの回転駆動力を伝達す
ることにより、布押え棒を上下方向へ往復駆動するよう
に構成されている。この構成の場合、布押え棒は、ばね
により常時下方へ付勢されており、縫製時には、該ばね
のばね力により布押えが所定の布押え圧で布を押えるよ
うになっている。

【０００３】また、布に段差がある場合には、上記ばね
が変形することにより、布押えが布の段の上に載る動作
が許容される。更に、布押え棒を退避位置まで上昇させ
るときには、退避駆動手段である例えばソレノイドによ
り布押え棒を上昇させており、このときも、上記ばねが
変形することにより、布押え棒の上昇が許容される構成
となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、一つのばねで、布押え圧を出すと共に、布
の段の上に載る動作並びに退避位置への上昇動作を許容
する構成であるから、ばねの変形ストロークをかなり大
きくする必要があると共に、布押え棒下死点で布押え棒
が踊らないようなバネ圧が必要なため、特に布の段の上
にのる動作時のバネ圧が大きくなってしまう。このた
め、エンブレム等の段差部のある布を縫製するときに
は、布押えの布押え圧が大きいので、布押えによって段
差部を押し潰してしまったりする不具合があった。ま
た、上記通常縫製時のばねのバネ圧が大きいので、布押
え棒、布押え駆動カム及びリンク機構を駆動するための
駆動トルクが大きくなり、ミシンモータに対する負荷が
大きくなって、回転むらが生ずることもあり、縫製品質
が劣化するおそれもあった。更に、布押え棒を退避位置
へ上昇駆動するためのソレノイドも、駆動力が大きい大
形のものを使用しなければならず、製造コストが高くな
るという欠点があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、布押えの布押え
圧を小さくすることができると共に、布押え棒を駆動す
る際に必要な駆動力を小さくすることができ、また、布
押え棒を退避位置へ上昇させるための退避駆動手段を小
形化し得るミシンを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のミシンは、縫針
の上下動に連動して布押えを上下動させるように構成し
て成るミシンにおいて、ミシンモータにより回動駆動さ
れる布押え駆動カムを備えると共に、上下動可能に設け
られ下端に前記布押えが取付けられた布押え棒を備え、
この布押え棒に設けられた布押え棒抱きを備え、前記布
押え棒に関連して上下動可能に設けられ下端部に前記布
押え棒抱きの下面部と当接可能な当接部が形成された可
動部材を備え、この可動部材と前記布押え棒抱きとの間
に設けられ常には前記布押え棒抱きの下面部と前記可動
部材の当接部とが当接するように付勢する第１のばねを
備え、前記可動部材と前記布押え駆動カムのカム溝とに
連結され前記布押え駆動カムの回動運動を前記可動部材
の上下運動に変換する運動変換部材を備え、前記運動変
換部材のカムフォロワを常には前記カム溝のカム面に当
接する方向へ付勢し且つ前記第１のばねよりも強いばね
力を有する第２のばねを備え、前記カム溝のカム面の反
対側に設けられた退避溝を備え、そして、前記第２のば
ねのばね力に抗して前記運動変換部材のカムフォロワを
前記退避溝内へ退避させることにより前記布押え棒を退
避位置まで上昇させる退避駆動手段を備えたところに特
徴を有する。

【０００７】

【作用】上記手段によれば、ミシンモータからの回転駆
動力が布押え駆動カム、運動変換部材及び可動部材を介
して布押え棒へ伝達されて、布押え棒が上下方向へ往復
駆動される際に、第１のばねにより付勢されて布押え棒
抱きの下面部が可動部材の当接部へ当接すると共に、第
２のばねにより付勢されて運動変換部材のカムフォロワ
が布押え駆動カムのカム溝のカム面に当接する。この場
合、第１のばねが、布押え圧を出すと共に、布押えが布
の段の上に載る動作を許容するための専用のばねとな
る。また、第２のばねが、運動変換部材のカムフォロワ
を布押え駆動カムのカム溝のカム面へ当接させると共
に、布押えが退避位置への上昇する動作を許容するため
の専用のばねとなる。

【０００８】これにより、第１のばねとして、所望の布
押え圧を出すのに必要なばね力を有するものを専用に使
用できる構成となるから、布押えの布押え圧を必要な分
だけの弱いものとすることができる。そして、第２のば
ねとして、カムフォロワを当接させるのに最小限必要な
ばね力を有するものを専用に使用できる構成となるの
で、布押え棒を駆動する際の駆動力を必要最小限に小さ
くすることができると共に、該駆動力が小さくなること
から布押えを退避位置へ上昇させるための退避駆動手段
を小形化することも可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を刺繍ミシンに適用した一実施
例について図面を参照しながら説明する。まず、刺繍ミ
シンの全体構成を示す図２において、ミシン本体１は、
ミシンテーブル２上にミシンアーム部３を一体的に有し
て構成されている。このミシンアーム部３の先端部に
は、複数本この場合例えば６本の針棒４を備えた針棒支
持ケース５が設けられている。

【００１０】上記６本の針棒４は、針棒支持ケース５内
に横（前後）方向に並んでそれぞれ上下動可能に支持さ
れており、針棒支持ケース５から下方へ突出する下端部
には、それぞれ縫針６が取付けられている。各縫針６に
は、図示しない糸供給源から、色や種類等の異なる上糸
である刺繍糸（図示しない）が供給されるように構成さ
れている。

【００１１】また、針棒支持ケース５は、ミシンアーム
部３に前後方向（針棒４の並び方向）へ移動可能に取付
けられ、針棒選択モータ７により移動駆動されるように
なっている。そして、ミシンアーム部３内には、ミシン
モータ８の回転駆動力を針棒４に伝達して上下動させる
ための駆動機構が設けられている。この駆動力は、所定
の使用位置に位置された針棒４にのみ伝達されるように
なっており、６本の針棒４のうちの一つの針棒４だけが
選択的に駆動されるように構成されている。

【００１２】一方、ミシンテーブル２には、針棒４の下
方部位に位置してミシンベッド部９が設けられ、このミ
シンベッド部９内には、縫針６との協働により刺繍枠１
０に支持された加工布１１に刺繍縫目を形成する糸輪捕
捉器である例えば釜（図示しない）が配設されている。
この釜は、ミシンモータ８により縫針６の上下動に同期
して回転駆動されるようになっている。また、上記釜の
上方には、針板や上糸切断装置（いずれも図示しない）
等が設けられている。更に、ミシンテーブル２には、上
記刺繍枠１０をＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左
右方向）へ自在に移動駆動させるための水平移動機構１
２が設けられている。

【００１３】この水平移動機構１２は、Ｙ軸送りモータ
１３（図７参照）によりＹ軸方向へ移動駆動されるＹ軸
方向移動枠１４と、Ｘ軸送りモータ１５（図７参照）に
よりＸ軸方向へ移動駆動されるＸ軸方向移動枠１６とか
ら構成されている。

【００１４】さて、ミシンアーム部３の先端部には、図
１に示すように、布押え棒１７が上下動可能に設けられ
ている。この場合、布押え棒１７は、その上端側をミシ
ンアーム部３内上部に設けられた円筒状の支持部１８に
嵌合させると共に、下端側をミシンアーム部３の下部側
壁部１９に設けられた貫通孔部１９ａに挿通させること
により、上下動可能に支承される構成となっている。上
記布押え棒１７の下端部には、図３にも示すように、布
押え２０がねじ止めにより取付けられている。この布押
え２０の下端には、前記縫針６を挿通させる貫通孔を有
する布押え部２１が形成されている。

【００１５】また、布押え棒１７の中間部位には、布押
え棒抱き２２がねじ止めにより固定されている。そし
て、可動部材である例えば布押え作動体２３が、上記布
押え棒１７の中間部位に関連して上下動可能に設けられ
ている。具体的には、布押え作動体２３は、縦長の矩形
枠状をなしており、その上壁部２３ａ及び下壁部２３ｂ
にそれぞれ形成された貫通孔内に布押え棒１７を挿通さ
せると共に、下壁部２３ｂの上面部に前記布押え棒抱き
２２の下面部をＯリング２４を介して当接させるように
構成されている。この場合、布押え作動体２３の下壁部
２３ｂが当接部を構成している。

【００１６】そして、布押え作動体２３の上壁部２３ａ
と布押え棒抱き２２の上面部との間には、第１のばねで
ある第１の圧縮コイルばね２５が設けられている。この
第１の圧縮コイルばね２５は、常には布押え棒抱き２２
の下面部が布押え作動体２３の下壁部２３ｂに当接する
ように付勢している。上記布押え作動体２３の図１中右
側の側壁部２３ｃには、布押え作動リンク２６の下端部
２６ａが回動可能に連結されている。この布押え作動リ
ンク２６の上端部２６ｂには、図３にも示すように、ほ
ぼＬ字状をなす布押え駆動リンク２７の一端部２７ａが
回動可能に連結されている。この布押え駆動リンク２７
は、図６（ａ）及び（ｂ）に示す形状を有しており、ミ
シンアーム部３に軸２８を支点としてその回りに回動可
能に支持されている。上記布押え作動リンク２６と布押
え駆動リンク２７とから、運動変換部材２９が構成され
ている。

【００１７】一方、ミシンアーム部３内の上部には、ミ
シンモータ８により回動駆動される主軸３０が配設され
ており、この主軸３０の先端部に、布押え駆動カム３１
が一体に回動するように取付け固定されている。上記布
押え駆動カム３１の外周面部には、図３に示すように、
右側に布押え２０を駆動するための布押え用カム溝３１
ａが形成されていると共に、左側に天秤（図示しない）
を駆動するための天秤用カム溝３１ｂが形成されてい
る。

【００１８】ここで、布押え用カム溝３１ａ内には、前
記布押え駆動リンク２７の他端部２７ｂに設けられたカ
ムフォロワ３２が嵌合連結されている。これにより、運
動変換部材２９即ち布押え作動リンク２６及び布押え駆
動リンク２７が、布押え作動体２３と布押え駆動カム３
１の布押え用カム溝３１ａとの間に連結されている。ま
た、ミシンアーム部３の上部側壁部３３と、布押え作動
体２３の上壁部２３ａとの間には、第２のばねである例
えば第２の圧縮コイルばね３４が設けられている。

【００１９】この第２の圧縮コイルばね３４は、第１の
圧縮コイルばね２５のばね力よりも強いばね力を有して
おり、布押え作動体２３を下方へ付勢することにより、
布押え駆動リンク２７を図３中左回り方向へ回動付勢
し、そのカムフォロワ３２を常にはカム溝３１ａのカム
面（この場合、図３中左側の内面）に当接する方向へ付
勢している。

【００２０】この構成の場合、布押え駆動カム３１が回
動駆動されると、カムフォロワ３２がカム溝３１ａのカ
ム面に当接しながら該カム面の形状に応じて左右に移動
して、布押え駆動リンク２７が軸２８を回動支点として
揺動する。そして、この布押え駆動リンク２７の揺動が
布押え作動リンク２６を介して布押え作動体２３へ伝達
されて、該布押え作動体２３が上下動することにより、
布押え棒１７及び布押え２０が図３に示す最下位置と図
４に示す最上位置との間で上下方向に往復移動する構成
となっている。

【００２１】また、上記布押え駆動カム３１のカム溝３
１ａのカム面の反対側には、図４及び図５に示すよう
に、退避溝３１ｃが設けられている。この退避溝３１ｃ
の位置は、布押え２０及び布押え棒１７が図４に示す最
上位置に位置しているときに、カムフォロワ３２が図４
中右方向へ移動して、図５に示すように、退避溝３１ａ
内へ退避可能になるような位置に設定されている。

【００２２】一方、ミシンアーム部３の図１中右側壁部
３５の右面部には、退避駆動手段である例えばロータリ
ソレノイド３６が配設されている。このロータリソレノ
イド３６の回転軸３７は、ミシンアーム部３内へ突出し
ており、その先端部に布押え退避レバー３８が連結され
ている。この布押え退避レバー３８の下端部には、係合
片部３８ａが図１中左方に直角に折曲形成されている。
この場合、布押え２０を図５に示す退避位置まで上昇さ
せるには、布押え２０及び布押え棒１７を図４に示す最
上位置に位置させた後、ロータリソレノイド３６を駆動
して、布押え退避レバー３８を図４中左回り方向へ回動
させる。これにより、布押え退避レバー３８の係合片部
３８ａが、布押え駆動リンク２７の他端部２７ｂ側に形
成された押圧部２７ｃ（図１並びに図６（ａ）及び
（ｂ）も参照）に当接して、該押圧部２７ｃを図４中右
方へ押す。この結果、布押え駆動リンク２７が軸２８を
回動支点として右回り方向へ回動し、図５に示すよう
に、カムフォロワ３２が退避溝３１ｃ内へ入って退避さ
れ、もって、布押え２０及び布押え棒１７が退避位置ま
で上昇する構成となっている。

【００２３】さて、刺繍ミシンの電気的構成を示す図７
において、マイクロコンピュータ等からなる制御装置３
９は、刺繍縫いの運転全般を制御するものであり、ＣＰ
Ｕ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２、並びに、これらを
接続するバス４３から構成されており、上記バス４３に
は更に入力インターフェース４４及び出力インターフェ
ース４５が接続されている。上記ＲＯＭ４１内には運転
制御プログラムが記憶されており、上記ＲＡＭ４２内に
は刺繍縫いを行うための刺繍データ等の各種のデータが
記憶されている。

【００２４】また、出力インターフェース４５には、ミ
シンモータ８、Ｘ軸送りモータ１５、Ｙ軸送りモータ１
３、針棒選択モータ７をそれぞれ駆動するためのモータ
駆動回路４６〜４９が接続されており、ＣＰＵ４０がＲ
ＯＭ４１内の運転制御プログラム及びＲＡＭ４２内の刺
繍データ等に基づいて上記各モータを駆動制御すること
により、加工布１１に対する刺繍縫い動作が実行される
ようになっている。更に、出力インターフェース４５に
は、刺繍図形や各種のメッセージを表示するための表示
装置５１を駆動する表示駆動回路５２、並びに、ロータ
リソレノイド３６を駆動するソレノイド駆動回路５３が
接続されている。

【００２５】一方、入力インターフェース４４には、刺
繍データ等を記憶するためのフロッピーディスク等から
なる外部記憶装置５４、スタートキー等の各種入力キー
を備えてなるキーボード５５及び主軸３０の回転角度を
検出する回転角度センサ５６が接続されている。上記回
転角度センサ５６は、例えばロータリエンコーダ等から
構成されており、主軸３０の回転角度（針棒４の上死点
を原点（０°）とする回転角度）を検出して、回転角度
に対応する回転角度検出信号を出力する構成となってい
る。

【００２６】次に、上記構成の作用を図８も参照して説
明する。まず、通常の刺繍縫いの縫製運転時には、ミシ
ンモータ８が通電駆動されて主軸３０が回動されると、
針棒４及び縫針６が上下方向へ駆動される。この場合、
縫針６の上下動の軌跡を、図８において、曲線Ａで示
す。そして、上記縫針６の上下動に連動して布押え２０
が上下動する。具体的には、主軸３０が回動して布押え
駆動カム３１が回動駆動されると、カムフォロワ３２が
カム溝３１ａのカム面に当接しながら該カム面の形状に
応じて左右に移動し、布押え駆動リンク２７が軸２８を
回動支点として揺動し、布押え作動体２３が上下動す
る。この結果、布押え棒１７及び布押え２０が図３に示
す位置と図４に示す位置との間で上下動する。この布押
え棒１７の上下動の軌跡を、図８において、曲線Ｂで示
す。尚、図８において、曲線Ｃは天秤糸量を示し、曲線
Ｄは釜糸量を示している。また、図８において、０°は
針棒上死点を示し、１８０°は針棒下死点を示してい
る。

【００２７】そして、上記したように布押え棒１７が上
下動するとき、第１の圧縮コイルばね２５により付勢さ
れて布押え棒抱き２２の下面部が布押え作動体２３の下
壁部２３ｂへ当接すると共に、第２の圧縮コイルばね３
４により付勢されて布押え駆動リンク２７のカムフォロ
ワ３２が布押え駆動カム３１の布押え用カム溝３１ａの
カム面に当接する。この場合、第１の圧縮コイルばね２
５が、布押え圧を出すと共に、布押えが布の段の上に載
る動作を許容するための専用のばねとなる。このため、
第１の圧縮コイルばね２５として所望の布押え圧を出す
のに必要なばね力を有するものを使用できるから、布押
え２０の布押え圧を必要な分だけの弱いものとすること
ができる。従って、エンブレム等の段差部のある布を縫
製するときに、布押え２０の布押え圧即ち第１の圧縮コ
イルばね２５のばね力が小さいので、第１の圧縮コイル
ばね２５が変形することにより、布押え２０が布の段差
部を押し潰すことを確実に防止できる。

【００２８】一方、第１の圧縮コイルばね２５のばね力
よりも強いばね力を有する第２の圧縮コイルばね３４
が、布押え駆動リンク２７のカムフォロワ３２を布押え
駆動カム３１のカム溝３１ａのカム面へ当接させるため
の専用のばねであると共に、布押え２０が退避位置への
上昇する動作を許容するための専用のばねとなる。具体
的には、布押え２０及び布押え棒１７を図４に示す最上
位置に位置させた後、ロータリソレノイド３６を通電駆
動して、布押え退避レバー３８を図４中左回り方向へ回
動させ、布押え退避レバー３８の係合片部３８ａを布押
え駆動リンク２７の押圧部２７ｃに当接させて図４中右
方へ押し、第２の圧縮コイルばね３４を圧縮変形させる
と共に、布押え駆動リンク２７を右回り方向へ回動させ
る。これにより、図５に示すように、カムフォロワ３２
が退避溝３１ａ内へ入ると共に、布押え２０及び布押え
棒１７が退避位置まで上昇する。

【００２９】この場合、第２の圧縮コイルばね３４とし
て、カムフォロワ３２をカム溝３１ａのカム面に当接さ
せるために最小限必要なばね力を有するものを使用でき
る構成となるので、布押え棒１７を駆動する際の駆動力
を必要最小限に小さくすることができる。このため、ミ
シンモータ８に対する負荷が従来構成よりも小さくなっ
て、回転むらが生ずることがなくなり、縫製品質が劣化
することを防止できる。また、第２の圧縮コイルばね３
４のばね力を必要最小限に小さくすることができるの
で、布押え２０を退避位置へ上昇させるためのロータリ
ソレノイド３６として駆動力の小さいものを使用でき、
該ロータリソレノイド３６を小形化できると共にそのコ
ストを安くし得る。

【００３０】尚、上記実施例では、第１のばね及び第２
のばねとして圧縮コイルばね２５及び３４を用いる構成
としたが、これに代えて、ばねの配設構造を変更して引
張りコイルばねを用いるように構成しても良い。また、
上記実施例では、運動変換部材２９を２個のリンク２７
及び２６から構成したが、これに限られるものではな
く、１個のリンク又は３個以上のリンクから構成しても
良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、第１のばねを、布押え棒抱きの下面部を可動部材の
当接部に当接させるための専用のばねとし、第２のばね
を、運動変換部材のカムフォロワを布押え駆動カムのカ
ム溝のカム面に当接させるための専用のばねとする構成
としたので、布押えの布押え圧を小さくすることができ
ると共に、布押え棒を駆動する際に必要な駆動力を小さ
くすることができ、また、布押え棒を退避位置へ上昇さ
せるための退避駆動手段を小形化し得るという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すミシンアーム部の縦断
側面図

【図２】ミシン全体の斜視図

【図３】布押え及び布押え棒の駆動機構を示す正面図

【図４】布押えが最上位置に移動した状態を示す図３相
当図

【図５】布押えが退避位置へ上昇した状態を示す図３相
当図

【図６】（ａ）は布押え駆動リンクの側面図、（ｂ）は
布押え駆動リンクの正面図

【図７】ブロック図

【図８】縫針及び布押えの上下動の軌跡を示す図

【符号の説明】

１はミシン本体、２はミシンテーブル、３はミシンアー
ム部、４は針棒、６は縫針、８はミシンモータ、９はミ
シンベッド部、１０は刺繍枠、１１は加工布、１２は水
平移動機構、１７は布押え棒、２０は布押え、２１は布
押え部、２１ａは貫通孔部、２２は布押え棒抱き、２３
は布押え作動体（可動部材）、２３ａは上壁部、２３ｂ
は下壁部（当接部）、２５は第１の圧縮コイルばね（第
１のばね）、２６は布押え作動リンク、２７は布押え駆
動リンク、２８は軸、２９は運動変換部材、３０は主
軸、３１は布押え駆動カム、３１ａは布押え用カム溝、
３１ｂは天秤用カム溝、３１ｃは退避溝、３２はカムフ
ォロワ、３４は第２の圧縮コイルばね（第２のばね）、
３６はロータリソレノイド（退避駆動手段）、３８は布
押え退避レバー、３９は制御装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫針の上下動に連動して布押えを上下動
   させるように構成して成るミシンにおいて、 ミシンモータにより回動駆動される布押え駆動カムと、 上下動可能に設けられ下端に前記布押えが取付けられた
   布押え棒と、 この布押え棒に設けられた布押え棒抱きと、 前記布押え棒に関連して上下動可能に設けられ、下端部
   に前記布押え棒抱きの下面部と当接可能な当接部が形成
   された可動部材と、 この可動部材と前記布押え棒抱きとの間に設けられ、常
   には前記布押え棒抱きの下面部と前記可動部材の当接部
   とが当接するように付勢する第１のばねと、 前記可動部材と前記布押え駆動カムのカム溝とに連結さ
   れ、前記布押え駆動カムの回動運動を前記可動部材の上
   下運動に変換する運動変換部材と、 前記運動変換部材のカムフォロワを常には前記カム溝の
   カム面に当接する方向へ付勢し、且つ前記第１のばねよ
   りも強いばね力を有する第２のばねと、 前記カム溝のカム面の反対側に設けられた退避溝と、 前記第２のばねのばね力に抗して前記運動変換部材のカ
   ムフォロワを前記退避溝内へ退避させることにより、前
   記布押え棒を退避位置まで上昇させる退避駆動手段とを
   備えたことを特徴とするミシン。