JPH07144082A - 全回転かま - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縫製動作時における上糸の張力の大きな変化
をなくし縫い質の低下を防止することができる全回転か
まを提供する。 【構成】 内かま２の軌条８が外かまの軌溝に嵌まり込
み、前記内かま２の回転が阻止された状態で、前記外か
まが回転駆動する全回転かまにおいて、前記軌条８の全
体または少なくとも外表面は、糸抜け部１３から外かま
回転方向５とは逆方向に予め定める範囲Ｌ１にわたって
摩擦係数の小さい材料、合成樹脂たとえばポリテトラフ
ルオロエチレンまたは液晶ポリマから成ることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば本縫ミシンに
備えられる垂直全回転かまおよび水平全回転かまなどの
全回転かまに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば、ほぼ水平な回転軸
線を有する垂直全回転かまの内かまおよび外かまは、ス
テンレス鋼または鋼鉄などが鍛造加工されて構成され、
内かまに形成された軌条が外かまの軌溝に嵌まり込み、
外かまが高速度で回転されて縫い目が形成される。すな
わち、外かまの回転に同期して上下に往復駆動される縫
い針によってもたらされた上糸は、外かまの剣先によっ
て捕らえられ、外かまが回転方向下流側に回転するにつ
れて、前記剣先によって捕らえられた上糸は、内かまの
外周面に沿って拡開しながら上糸ループを形成する。前
記上糸ループが内かまの最下部付近を越えたとき、天秤
の上昇動作によって上糸が剣先から離脱して引上げられ
る。このような上糸の引上げ動作時において、前記上糸
ループは縮径しながら内かまの外表面に沿って、その内
かまの前記最下部から外かま回転方向下流側に向かって
上昇していくけれども、この上昇動作が剣先の上昇動作
よりも速いために、内かまの軌条の外かま回転方向下流
側端部に形成される糸抜け部付近が外かまから露出した
状態となって、この糸抜け部から一定の範囲にわたっ
て、上昇中の前記上糸ループが大きな接触圧で接触する
ことになる。したがって、前述したように内かまがステ
ンレス鋼または鋼鉄製であるので、前記糸抜け部付近に
上糸が接触した際に、その上糸に大きな摩擦力が作用
し、前記剣先によって捕捉された状態で糸越し中の上糸
の張力は、上糸が軌条の糸抜け部付近と接触した際に大
きく変化してしまう。このように、上糸の張力が大きく
変化すると、糸玉および糸切れの発生の原因、または上
糸が布の表面に引出されて一直線状に延び、下糸が布の
上に出てしまい縫い目じわができる原因となり、縫い質
が低下してしまうという問題を生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、縫製
動作時における上糸の張力の大きな変化をなくし、縫い
質の低下を防止することができる全回転かまを提供する
ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、内かまの軌条
が外かまの軌溝に嵌まり込み、前記内かまの回転が阻止
された状態で、前記外かまが回転駆動する全回転かまに
おいて、前記軌条の全体または少なくとも外表面は、糸
抜け部から外かま回転方向とは逆方向に予め定める範囲
にわたって摩擦係数の小さい材料によって形成すること
を特徴とする全回転かまである。

【０００５】また本発明は、前記予め定める範囲は、前
記軌条の周方向全長の長さの１／２〜１／１０に選ばれ
ることを特徴とする。

【０００６】また本発明は、前記摩擦係数の小さい材料
は、合成樹脂であることを特徴とする。

【０００７】また本発明は、前記摩擦係数の小さい材料
は、液晶ポリマであることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、全回転かまは、内かまの軌条
が外かまの軌溝に嵌まり込み、内かまの回転が阻止され
た状態で外かまが回転駆動する。前記内かまの軌条の全
体または少なくとも外表面は、糸抜け部から外かま回転
方向とは逆方向に予め定める範囲にわたって、摩擦係数
の小さい材料から成り、縫製動作時における上糸が前記
糸抜け部に接触する際に、前記上糸に作用する摩擦力が
小さくなって、上糸の張力は大きく変化しない。したが
って、糸玉、糸切れおよび縫い目じわが発生することな
しに円滑でかつ安定した縫製によって、縫い質の向上を
図ることができる。

【０００９】また、本発明に従えば、前記軌条は、糸抜
け部から外かまの回転方向とは逆方向に前記軌条の周方
向全長の１／２〜１／１０にわたって、摩擦係数の小さ
い材料から成り、上糸が軌条に接触する部分の滑り性が
高くなり、円滑でかつ安定した縫製を行うことができ
る。

【００１０】また本発明に従えば、前記摩擦力の小さい
材料として、合成樹脂、たとえばポリテトラフルオロエ
チレンを用い、前記軌条の糸抜け部付近と上糸との摩擦
を低減して縫い質の向上を図ることができる。

【００１１】また本発明に従えば、前記摩擦力の小さい
材料として液晶ポリマを用い、より一層前記軌条の糸抜
け部付近と上糸との摩擦を低減して縫い質の向上を図る
ことができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の垂直全回転かま１
の内かま２を背後から見た正面図であり、図２は切断面
線ＩＩ−ＩＩから見た一部の拡大断面図であり、図３は
前記内かま２の斜視図であり、図４は垂直全回転かま１
の断面図である。これらの図面を参照して、垂直全回転
かま１は、内周面に軌溝６が形成された外かま３と、外
周面に軌条８が形成された内かま２とを含み、内かま２
内には下糸が巻回されたボビン２１を収納したボビンケ
ース２３が着脱可能に装着される。

【００１３】前記外かま３は、水平な回転軸線まわりに
回転駆動される下軸１４に固定されており、ミシンの機
体に固定された図示しない内かま回り止め部材によって
内かま２が回り止めされた状態で、前記下軸１４の回転
によって外かま３が矢符５方向に回転駆動され、縫製動
作を行うように構成されている。

【００１４】また、内かま２は、基本的には内かま本体
４と、この内かま本体４の外周に形成された軌条８とか
ら成り、内かま本体４は筒部７と底部１１とに分けられ
る。筒部７の一端部には、内かま回り止め凹所９を有す
るフランジ部１０が形成される。軌条８は、内かま回り
止め凹所９に関して外かまの回転方向５の下流側に糸分
け部１２が形成され、上流側に糸抜け部１３が形成され
る。前記底部１１にはスタッド２２が立設され、このス
タッド２２はボビン２１を挿通し、その先端部にボビン
ケース２３が係止される。軌条８は、鋼鉄から成る外か
ま３に形成された軌溝６に嵌まり込み、外かま３は１０
０００〜１２０００ｒｐｍ程度の高速度で回転される。
針１５は、内かま２に形成されている針落ち穴１６を通
過して昇降往復駆動される。

【００１５】外かま３が回転駆動されると、上糸１７
は、外かま３に備えられている剣先１８に捕らえられ、
内かま２の外周面に沿って拡開しながら上糸ループを形
成する。この上糸ループが内かま２の最下部２ａ付近を
越えたとき、天秤（図示せず）の上昇動作によって上糸
１７が剣先１８から離脱して引上げられ、ボビン２１か
ら引出される下糸１９に係合して被縫製物に一つの縫い
目を形成する。このような縫製動作を繰返すことによっ
て連続した縫い目を形成することができる。

【００１６】以上のような構成を有する垂直全回転かま
１において、内かま本体４は鋼鉄から成り、軌条８の周
方向全長の中で最も摩耗量が大きい糸抜け部１３から外
かま回転方向５とは逆方向に、前記軌条８の周方向全長
の長さＬの約３分の１である長さＬ１を有する一部分２
５は、摩擦係数が小さい材料として合成樹脂から成る。
前記合成樹脂としては、フッ素樹脂たとえばポリテトラ
フルオロエチレン（略称「ＰＴＦＥ」）が好適に用いら
れる。ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレンの共重合体
であり、耐熱性、耐薬品性および耐衝撃性に優れてい
る。

【００１７】また、軌条８の前記一部分２５を除く長さ
Ｌ２を有する残余の部分２６は、内かま本体４と一体的
に形成され、鋼鉄製である。

【００１８】前述したように、縫製動作時において形成
される上糸ループは、図５に示すように、上糸１７の引
上げ動作時において、縮径しながら上昇していくけれど
も、前記上糸１７の上昇動作は、剣先１８が回転方向５
に回転する上昇動作よりも速いために、内かま２の軌条
８の前記一部分２５に大きな接触圧で接触しながら上昇
する。なお、図解を容易にするため、図５において外か
ま３は剣先１８付近だけを示す。

【００１９】上糸１７が大きな接触圧で接触する一部分
２５を摩擦係数の小さい合成樹脂、本実施例ではＰＴＦ
Ｅによって形成したので、前記上糸１７に作用する摩擦
力が小さく、糸越し中の張力が大きく変化しない。その
ため糸玉および糸切れなどの発生を防止し、縫い質の向
上を図ることができる。また、ＰＴＦＥは、耐摩耗性に
優れており、前記一部分２５の摩耗を抑えることができ
るので、長期にわたって、内かま２と外かま３とのがた
つきを防止し、縫い質を向上することができる。

【００２０】また、本発明の他の実施例として、前記軌
条８の残余の部分２６は、セラミック製または合成樹脂
製であってもよい。

【００２１】本発明のさらに他の実施例として、前記一
部分２５を液晶ポリマを用いて形成してもよい。高分子
の主鎖に棒状の剛直成分をもつ前記液晶ポリマは、剛直
鎖成分間の分子間力が大きく、かつ成形時によく配向し
て結晶化するので、その耐熱性は極めて優れており、高
速度で回転駆動される外かま３による摩擦で温度が高く
なっても、熱変形温度は極めて高いので変形することは
ない。また前記液晶ポリマは、剛直な分子鎖から成り、
成形するときに流動方向に高度に配向するので高強度、
高弾性率であり、また分子鎖は配向方向に関しては伸び
きった状態で配列しているため、引張力が加わってもそ
れ以上伸びることはほとんどない優れたクリープ特性を
示す。また線膨張係数はきわめて小さく、特に流動方向
の線膨張係数は１×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃程度である。
このような線膨張係数は他の合成樹脂より１桁低い値で
あり、金属と同等の寸法安定性を得ることが可能とな
る。このことから夏と冬などの環境温度差および湿度差
による寸法変化はほとんど零である。またこの液晶ポリ
マは、耐候性も高いので長い使用が可能となる。また液
晶ポリマは、溶融状態と固化状態の構造が似通っている
ため相変化がわずかであり、固化するときの体積変化も
少ない。

【００２２】また前記液晶ポリマの非常に興味ある特性
として、振動を減衰する特性がある。一般に振動を減衰
する特性はゴムのような柔らかい材料が優れているが、
液晶ポリマは高弾性率を持ちながら大きな振動減衰特性
を兼ね備えている。耐摩耗性を向上するためには、前記
液晶ポリマに比摩耗量を小さくし、かつ動摩擦係数を小
さくするためにカーボン繊維を３０％混合するようにし
てもよい。また前記液晶ポリマは、パラヒドロキシ安息
香酸と、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸との共重合体
から成る。その他の材料として、２種もしくは３種以上
のナフタレン基を主鎖結合の一構成成分とし、他の構成
成分との共重合体から成ってもよい。前記ナフタレン基
は、１．２位、１．４位、１．５位、１．８位、２．３
位、２．６位、２．７位より選ばれる２以上の置換位置
に官能基を有する化合物であり、官能基はポリエステル
および／またはポリエステルアミドを形成することが可
能な官能基であればよい。すなわち官能基はヒドロキシ
基、カルボキシル基、アミノ基、エステル基などより選
ばれる。

【００２３】また前記ナフタレン基は、ヒドロキシナフ
トエ酸、ジヒドロキシナフタレンおよび／またはナフタ
レンカルボン酸であってもよい。

【００２４】ナフタレン基以外の構成成分は、ｐ位フェ
ニル基、４，４′−ビフェニル基および／または化１の
一般式、すなわち

【００２５】

【化１】

【００２６】（ただし、Ｘはアルキレン（炭素数１〜
４）アルキリデン（炭素数１〜４）、−Ｏ−、−Ｓ−、
−ＳＯ−、−ＳＯ₂ −、−ＣＯ−より選ばれる基、Ｒ，
Ｒ′はヒドロキシ基、カルボキシル基などの反応性基ま
たはそれらのエステルである。）で表される化合物およ
びそれらの置換誘導体より形成される。またポリマの結
合単位はエステルおよび／またはエステルアミドが好ま
しく、それらを形成する官能基はヒドロキシ基、カルボ
キシル基、アミノ基、エステル基などより選ばれ、また
好ましくは、テレフタル酸、ハイドロキノン、ｐ−ジア
セトキシフェニレン、ｐ−ヒドロキシ安息香酸およびそ
れらのエステル類、４，４′−ジヒドロキシビフェニ
ル、４，４′−ジカルボキシビフェニル、４−ヒドロキ
シ−４′−カルボキシビフェニルおよびそれらのエステ
ル類、化１の一般式のＸがメチレン、プロペニルまたは
−ＳＯ₂−である各ジヒドロキシ体、ジカルボキシル
体、ヒドロキシカルボキシ体およびそれらのエステル類
が選ばれ、さらに好ましくは、テレフタル酸、ヒドロキ
シ安息香酸、４，４′−ジヒドロキシビフェニル、４，
４′−ジヒドロキシビフェニルおよびそれらのエステル
類が選ばれる。

【００２７】図６は、液晶ポリマの射出成形品２８の一
部を切欠いた断面図である。前記液晶ポリマは、流動方
向に分子鎖が高度に配向した外側スキン層２９と、内側
スキン層３０と、配向が明瞭でないコア層３１とを含
む。前記スキン層２９，３０の厚さは成形品の厚さに拘
わらず０．３〜０．２ｍｍとほぼ一定している。前記液
晶ポリマは、加熱により可塑化され閉じられた金型に押
込められ、冷却、固化されてから金型を開いて取出され
る。このように液晶ポリマを金型成形して軌条８の前記
一部分２５を製造することができるので、製造が容易で
あり、生産性が向上される。

【００２８】前記液晶ポリマは、各スキン層２９，３０
が流動方向に強く配向しているので、高強度、高弾性率
の優れた機械的特性をもつ。しかし配向しやすいことか
ら異方性を生じやすいので、この異方性を減じるために
剛直性骨格に補強剤を導入するのが好ましい。また配向
しやすいことから各スキン層２９，３０から剥離された
フィブリルを生じやすい。マクロフィブリル３２は５μ
ｍ、フィブリル３３は０．５μｍ、ミクロフィブリル３
４は０．０５μｍである。前記液晶ポリマは外側スキン
層２９、内側スキン層３０、コア層３１などの多層構造
を持つものであり、高弾性率であるにも拘わらず、大き
な振動減衰特性を示す。

【００２９】以上のように前記一部分２５を液晶ポリマ
を用いて形成したので、上糸１７に作用する摩擦力が小
さくなり、前述の実施例と同様の効果が得られるととも
に、耐摩耗性、耐候性が大きく、長期間にわたって垂直
全回転かま１を好適に用いることができる。

【００３０】図７は、本発明のさらに他の実施例の内か
ま４２の一部を拡大した断面図である。内かま４２は、
図１〜図５に示す内かま２とほぼ同様の構成を有し、対
応する部分には同一の参照符号を付す。特筆すべきは、
内かま４２の軌条４３の糸抜け部１３から外かま回転方
向５とは逆方向に約３分の１にわたる一部分２５が、鋼
鉄製の軌条本体３４と合成樹脂、たとえばＰＴＦＥから
成る被覆層３５とを有していることである。前記被覆層
３５は、いわゆるライニングまたはコーティングによっ
て形成することができる。これらのライニングまたはコ
ーティングは、たとえば積層法、流動浸漬法あるいは静
電粉体気相法などの加工方法によって実現することがで
き、その他の方法によって被覆層３５を形成するように
してもよい。

【００３１】このような被覆層３５を形成することによ
って、外かま回転時に剣先１８によって捕らえられた上
糸１７が、外かま回転方向５下流側に臨む摺動面に沿っ
て移動していき、上糸ループを形成し、この上糸ループ
が内かま２の底面１１に沿って摺動しながら糸越しし、
針の上昇動作に伴って引上げられて縫い目を形成する縫
製動作時において、剣先１７が内かま２の下方に配置さ
れたとき、前記上糸１７は剣先１８付近の軌条８に摺接
するけれども、前記被覆層３５上を円滑に移動すること
ができるので、上糸１７と被覆層３５との摩擦は小さ
く、したがって上糸１７にむやみに大きな張力が生じる
ことがない。これによって上糸１７は外かま３の回転に
追従して円滑に移動することができるようになり、外か
ま３を安定して回転することが可能となり、縫い質の向
上を図ることができる。

【００３２】また、前記被覆層３５を液晶ポリマを用い
て一体成形、たとえばアウトサートして形成してもよ
い。

【００３３】図８は本発明のさらに他の実施例の内かま
４５を背後から見た正面図であり、図９は内かま４５の
分解斜視図である。内かま４５は、前述の図１〜図５に
示す内かま２とほぼ同様の構成を有し、対応する部分は
同一の参照符号を付す。特筆すべきは、内かま４５の針
落ち穴１６が形成される針落ち側である一部分３７は、
内かま４５の回転軸線に平行な切断面２０ａによって他
の部分３９と分けられる。前記一部分３７は、金属、ま
たは、金属粉末、セラミック粉末もしくはその他の高硬
度および耐摩耗性を有する材料から成る粉末を含む合成
樹脂から成り、他の部分３９は、合成樹脂、または、金
属粉末、セラミック粉末もしくはその他の高硬度および
耐摩耗性を有する材料から成る粉末を含む合成樹脂から
成る。

【００３４】図８および図９に示す実施例において、軌
条８の糸抜け部１３から外かま回転方向５とは逆方向に
約３分の１にわたる一部分２５が、（ｉ）合成樹脂、た
とえばＰＴＦＥ、もしくは（ｉｉ）液晶ポリマから形成
される構造、または（ｉｉｉ）合成樹脂、たとえばＰＴ
ＦＥから成る被覆層を有する構造、もしくは（ｉｖ）液
晶ポリマから成る被覆層を有する構造であり、残余の部
分２６は、鋼鉄製またはセラミック製であってもよい。

【００３５】図１０は、本発明のさらに他の実施例の内
かま４６を示す分解斜視図である。この実施例の図８お
よび図９に示す前述の実施例と対応する部分には同一の
参照符号を付す。注目すべきはこの実施例の内かま４６
はその一部分３７ａと他の部分３９ａとから成り、前記
一部分３７ａは、針落ち穴１６とその付近だけを含み、
切断面２０ｂによって両部分３７ａ，３９ａが固着され
ている。

【００３６】また、本発明のさらに他の実施例として、
前述の全ての実施例において、軌条８の一部分２５は、
糸抜け部１３から外かま回転方向５とは逆方向に約３分
の１にわたっているが、上糸１７の引上げ動作時におけ
る軌条８と大きな接触圧で接触する範囲は、被縫製物の
種類、上糸の張力および外かま３の回転速度などによっ
て異なるので、前記一部分２５を縫製の種類に適した範
囲、すなわち軌条の全長Ｌの１／２〜１／１０にわたる
範囲としてもよい。前記一部分２５が１／２Ｌを越える
と、上糸が全く接触しない範囲にまでわたって、摩擦係
数の小さい材料を用いて形成することとなり無駄が多
く、また１／１０Ｌ未満であれば、上糸の引上げ動作に
よって、上糸が一部分２５にほとんど接触することがな
い。したがって、一部分２５の長さＬ１は１／２〜１／
１０の範囲に選ばれ、好ましくは図１〜図５に示される
実施例で述べたように約１／３Ｌに選ばれる。

【００３７】また本発明は、垂直全回転かまだけではな
く、水平全回転かまに対しても好適に実施することがで
きる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、内かまの軌条は、糸抜
け部から外かま回転方向とは逆方向に予め定める範囲に
わたって摩擦係数の小さい材料から成るので、縫製動作
時において、上糸が前記予め定める範囲にわたる軌条の
一部分と接触する際の摩擦を低減することができ、これ
によって上糸の張力が前記一部分と接触しても大きく変
化しないので、糸玉および糸切れなどを防止し、縫い質
の向上を図ることができる。また本発明によれば、軌条
の周方向全長の長さの約２分の１ないし１０分の１にわ
って、摩擦係数の小さい材料から形成したので、ミシン
のかまの用途によって上糸が軌条と大きな接触圧で接触
する範囲が異なっても、その用途に応じ必要な部分だけ
を摩擦係数の小さい材料から形成し、縫い質の向上を図
ることができる。

【００３９】また本発明によれば、前記軌条の一部分
を、合成樹脂によって形成したので、前記一部分の摩擦
係数を低減し、同様の効果を得ることができる。

【００４０】また本発明によれば、前記軌条の一部分を
液晶ポリマによって形成したので、前記一部分の摩擦係
数を低減し、同様の効果を得るとともに、前記一部分に
耐摩耗性を与え、長期間にわたって安定した縫製を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の垂直全回転かま１の内かま
２を背後から見た正面図である。

【図２】図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩから見た一部の
拡大断面図である。

【図３】図１に示す内かま２の斜視図である。

【図４】垂直全回転かま１の断面図である。

【図５】縫製動作時における上糸１７の引上げ動作を示
す図である。

【図６】液晶ポリマの射出成型品２８の一部を切欠いた
断面図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例の内かま４２の一部
を拡大した断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例の内かま４５を背後
から見た正面図である。

【図９】図８に示す内かま４５の分解斜視図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例の内かま４６を示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

２，４２，４５，４６ 内かま ３ 外かま ５ 回転方向 ６ 軌溝 ８，４３ 軌条 １３ 糸抜け部 ２５ 一部分 ２６ 残余の部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内かまの軌条が外かまの軌溝に嵌まり込
   み、前記内かまの回転が阻止された状態で、前記外かま
   が回転駆動される全回転かまにおいて、 前記軌条の全体またはその少なくとも外表面は、糸抜け
   部から外かま回転方向とは逆方向に予め定める範囲にわ
   たって摩擦係数の小さい材料によって形成することを特
   徴とする全回転かま。
2. 【請求項２】 前記予め定める範囲は、前記軌条の周方
   向全長の長さの１／２〜１／１０に選ばれることを特徴
   とする請求項１記載の全回転かま。
3. 【請求項３】 前記摩擦係数の小さい材料は、合成樹脂
   であることを特徴とする請求項１または２記載の全回転
   かま。
4. 【請求項４】 前記摩擦係数の小さい材料は、液晶ポリ
   マであることを特徴とする請求項１または２記載の全回
   転かま。