JPH0790063B2 - 糸通過制御可能なミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は糸通過制御可能なミシンに関し、特に糸供給源
から縫針に至る糸供給路の屈曲箇所において１対の点接
触する糸係合体で糸通過を制御するようにしたものに関
する。

（従来技術） 一般に、ミシンの主軸と調時して上下運動する天秤は、
下降するときに縫針による縫製のための上糸を下糸ボビ
ン側へ供給し、また上昇するときに縫製行程で縫針の目
孔に形成された上糸輪を引き締め且つつぎの縫製のため
に上糸を糸駒から所定量補充する役割を果たしている。

前記糸駒から天秤の糸保持部に至る糸供給路の部分に
は、一般に上糸に通過抵抗を与えるか或いは所定のタイ
ミングで上糸の通過を停止させる糸調子器から介設され
ている。

前記の糸調子器としては、１対の糸調子皿を圧縮バネで
圧接させ、その１対の糸調子皿間を通る上糸に摩擦抵抗
を作用させる機構になっている。

後者の糸調子器としては、例えば特公昭53−41580号公
報に記載されているように、１対の糸調子皿をソレノイ
ドコイルなどの電動アクチュエータで圧接させることに
より、１対の糸調子皿間に通した上糸を所定のタイミン
グで挟持拘束するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の糸調子器においては、１対の糸調子皿で細い
上糸を挟持する機構なので糸調子皿の平面精度を高く維
持しなければならないこと、最大約250g程度の上糸の張
力を確保しようとすると1500g程度の圧縮バネのバネ力
が必要となるため力の変換効率が非常に低く、大型のバ
ネや電動アクチュエータが必要となって糸調子器が大型
化しコスト高になること、電気式の糸調子器では糸調子
皿の開閉時に糸調子皿同士の衝突により衝撃音が発生す
ること、などの問題がある。

（発明の目的） 本発明は糸調子を安定させることができ、且つ簡単にし
て小型の構造で衝撃音を発生することのない糸通過制御
装置を備えた糸通過制御可能なミシンを提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る糸通過制御可能なミシンは、糸供給源から
縫針の目孔に至り、少なくとも１つの屈曲箇所を所有す
る糸供給路と、縫針に向って供給される縫糸に通過抵抗
を与えるかまたはミシン主軸の回転に調時してその縫糸
の通過を停止させる糸通過制御装置とを備えたミシンで
あって、前記糸通過制御装置が、縫糸を挟持するために
前記屈曲箇所近傍の糸供給路を含む平面と平行な方向に
相対的に移動可能で、その屈曲箇所の両側に配置された
一対の糸係合体を有し、その一対の糸係合体が縫糸の供
給方向において点接触するように両糸係合体の少なくと
も一方の外表面を縫糸の供給方向において曲面に形成し
たものである。

尚、必要に応じて、前記屈曲箇所において糸供給路の屈
曲方向側に位置する前記糸係合体をミシン機枠に固定
し、その屈曲方向側と反対側に位置する前記糸係合体を
移動可能にミシン機枠に設置してもよい。

尚、必要に応じて、前記ミシン機枠に固定された糸係合
体は円筒曲面を有し、前記移動可能に設置された糸係合
体はその円筒曲面と係合可能なＶ字形溝を有してもよ
い。

（作用） 本発明に係る糸通過制御可能なミシンにおいては、糸供
給源から縫針の目孔に至る糸供給路には少なくとも１つ
の屈曲箇所があり、縫針に向って供給される縫糸に通過
抵抗を与えるか又はミシン主軸の運動と調時して縫糸の
通過を停止させる糸通過制御装置が設けられている。

この糸通過制御装置においては、屈曲箇所の両側に配設
され糸供給路を含む平面と平行方向へ相対移動可能な１
対の糸係合体間に縫糸を通し、一方の糸係合体の曲面部
を他方の糸係合体に点接触させることにより、１対の糸
係合体間に縫糸を挟持拘束する。

このように、１対の糸係合体間の点接触部で縫糸を挟持
するので比較的小さな駆動力で大きな拘束力が発生す
る。しかも、両糸係合体がメタルタッチとならないので
衝撃音が殆んど発生しない。

更に、屈曲箇所の屈曲方向側に位置する糸係合体をミシ
ン機枠に固定する場合には、この屈曲箇所から天秤の糸
保持部を経由して縫針に至る縫糸の長さが一定に保持さ
れるので、天秤を上昇させて上糸を引き締めるときの上
糸の張力及び伸び量が殆んど変動せず糸調子が安定す
る。

（発明の効果） 本発明に係る糸通過制御可能なミシンによれば、以上説
明したように糸通過制御装置において縫糸を拘束する力
を点接触状の狭い局部に集中させるようになっているの
で、縫糸を拘束する面圧が高く糸拘束力が大きくなって
力の変換効率が高くなる。

従って、縫糸に通過抵抗を与えたり或いは縫糸の通過を
停止させたりする糸通過制御を正確に行ない、縫目の糸
調子を適正に制御できるようになること、糸通過制御装
置を小型化・簡単化できること、糸通過制御装置におけ
る衝撃音の発生を抑制し静粛な装置とすることが出来る
こと、などの効果が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

第１図は、本発明を適用した電子制御式本縫ミシンを示
すもので、この本縫ミシンＭにおいてベッド部２の右端
部には脚柱部４が立設され、この脚柱部６の上端から左
方に延びるアーム部６はベッド部２の上方に対向するよ
うに水平に配設され、このアーム部６の左端部には頭部
８が設けられている。この頭部８には針棒10及び押え棒
18が装着され、この針棒10とその下端の縫針12とは後述
のようにミシン主軸28により上下に駆動されるとともに
図示外の揺動機構により左右に揺動駆動される。押え棒
18とその下端の押え足20とは図示外の操作体の操作によ
り昇降される。

前記ベッド部２には針板22が設けられるとともに針板22
を貫いてベッド部２の上面に現われる送り歯23が設けら
れ、針棒10と布送り機構の送り歯23との協働により加工
布に所定の縫目が形成されることになる。前記布送り機
構は既存の一般的な構成のものと同様なので詳しい説明
は省略する。

第２図〜第４図は、前記ミシンＭの頭部８及びその付近
のアーム部６内に設けられた内部機構を示すものであ
る。

図示のように、前記針棒10の下端には縫針12が取付けら
れ、針棒10は針棒支持体24に上下動自在に装着され、針
棒支持体24の上端部は機枠にピン26を介して枢着され、
これにより針棒10は針棒支持体24とともにピン26を中心
として左右に揺動可能であり、針棒10は針棒支持体24に
対して主軸26及び主軸28の端部の針棒クランク30により
上下に駆動されるようになっている。

前記押え棒18の下端部には押え足20が着脱可能に取付け
られ、この押え棒18は図示外の機構により機枠に装着さ
れ、上昇位置と下降位置とに亙って位置切換えされ、下
降位置にあるときには押え足20で加工布を針板22に押圧
するようになっている。

次に天秤機構について第２図〜第４図により説明する。

前記ミシン主軸28はブッシュメタル32などを介して機枠
に回転自在に装着され、この主軸28の斜め上の後方には
副軸34が主軸28と平行に配設され、この副軸34は機枠に
回動自在に装着されている。この副軸34に揺動レバー36
の一端部が回動自在に連結され、この揺動レバー36は副
軸34から主軸28に固着された天秤クランク38の左端面側
へ延び、天秤クランク38のクランクピン40は揺動レバー
36の細長いカム孔42を挿通して延び、揺動レバー36の左
側においてクランクピン40の左端部には連結板44が固着
され、この連結板44から左方へ延びる枢支ピン46には針
棒クランク30が回動自在に連結され、針棒クランク30の
下端部が針棒10の中段部に連結されている。

揺動レバー36の前部の上端部には、クランク状に上方へ
延びる天秤48（糸取上体）が一体的に形成され、この天
秤48の上端部には糸保持部48aが形成されている。

前記揺動レバー36のカム孔42は、第２図・第３図に示す
ようにクランクピン40の回転軌跡と同半径で且つ最上位
置付近にあるクランクピン40が約74゜回転するのを許す
円弧孔42aとその円弧孔42aの両端部から真直ぐに延びる
短かい直孔42bとから形成され、このカム孔42の外周部
は補強部36aで補強されている。

前記揺動レバー36のカム孔42にクランクピン40が挿通し
た状態で天秤クランク38及びクランクピン40が主軸28回
りに回転すると、揺動レバー36は副軸34を揺動中心とし
てクランクピン40によって第３図に実線で図示の最上位
置と仮想線で図示の最下位置とに亙って上下に往復揺動
駆動される。このとき、ミシン主軸28の回転運動に同期
して針棒クランク30とクランクピン40を介して針棒10が
上下に往復駆動されることになる。

前記揺動レバー36のカム孔42の一部に前述のような円弧
孔42aが形成されているので、主軸28の回転位相角をパ
ラメータとする天秤48の運動は第５図の曲線MAのように
なり、針棒10の下端に取付けられた針棒12の運動は第５
図の曲線MBのようになり、布送り機構の送り歯23の水平
方向送り運動は第５図の折線MDのようになる。

天秤48は、布送りの開始後主軸28が約40度回転した時か
ら縫針12の目孔が針板22の上面に達する時まで最上位置
に保持される。従って、布送りの初期の段階を除き布送
りが実質的に実行される期間には天秤48が最上位置に保
持されている。但し、天秤48は布送り開始の時から最上
位置に位置するように揺動レバー36を構成してもよい。
何れにしても、本実施例における揺動レバー36の構造は
比較的シンプルで円滑に静粛に作動する。

次に糸通過制御機構について第２図〜第７図により説明
する。

前記主軸28の左端の針棒クランク30の直ぐ左側には機枠
の一部である板部材50が主軸28と直交状に設けられてい
る。第２図・第３図に示すように主軸28よりも少し前方
の位置で、板部材50の左側部には上糸14に通過抵抗を与
え得るプリテンション装置52が必要に応じて設けられ
る。

このプリテンション装置52は１対の糸調子皿52aの間に
上糸を通過させ、ダイヤルを回動操作することによりス
プリング力を調整して糸通過抵抗を調節し得るようにし
たものであり、このプリテンション装置52は省略しても
よい。

更に、糸駒16から天秤48の糸保持部48aを経て縫針12の
目孔に至る上糸供給路のうち、糸駒16から天秤48の糸保
持部48aに至る上糸14を主軸28の運動と調時して拘束し
たり解放したりすることが出来るように、次のような糸
通過制御装置54が設けられている。

前記プリテンション装置52の下方位置において板部材50
の左側に糸道規制板56（糸係合体）が固着され、この糸
道規制板56の左側面の近傍に配設された可動板58とリン
クアーム60の下端部とが段付ネジ62で板部材50に回動自
在に枢着され、可動板58の可動輪64（糸係合体）が糸道
規制板56の規制部56aに下方より当接して規制部56aと可
動輪64との間に上糸14を挟持拘束し得るように配設さ
れ、可動板58はその可動輪64が規制部56aへ押圧される
ように一端が機枠に固定されたバネ66で弾性付勢され、
可動板58の腕部58aの上端の接触輪68がリンクアーム60
の下端近くの接触部60aに前方より接触している。

第２図・第３図・第７図に示すように、可動輪64の周面
には環状のＶ溝64aが形成され、糸道規制板56の規制部5
6aは可動輪64の上半部のＶ溝64aに上方から係合するよ
うに側面視にて逆Ｕ字形に形成され、この規制部56aは
断面Ｕ形の突曲面状に形成されている。

前記プリテンション装置52を通過して来た上糸14は糸道
規制板56の規制部56aでＵ字状に屈曲して天秤48の糸保
持部48aを経由して縫針12へ延びている。

そして、前記規制部56aで屈曲する上糸14は規制部56aと
Ｖ溝64aとの間に２点で挟持され強力に拘束されること
になる。特に、規制部56aで屈曲する上糸14の糸供給路
を含む面に対して平行な方向へ可動輪64が駆動され、上
糸14を横断的に挟持拘束するので、上糸14を挟持する面
圧が非常に大きくなる。つまり可動輪64を押圧する力が
小さい場合でも上糸14を強力に拘束できることになる。

そして、主軸28の回転に調時して可動板58の可動輪64を
上下に駆動し上糸14の開放と拘束とを所定のタイミング
で実行させるため、副軸34の右端側部分に対応する位置
において主軸28には楕円状のカム溝72を有する回転カム
70が固着され、副軸34に固着された第１アーム74の先端
の接触子74aがカム溝72に係合している。

一方、副軸34の左端部には第２アーム76が固着され、第
２アーム76の下端部はリンクアーム60の上端部のルーズ
ピン穴60bにピン76aを嵌めることにより連結されてい
る。

以上の糸通過制御装置54において、主軸28が回転し楕円
状のカム溝72を介して第１アーム74が揺動すると、副軸
３を介して第２アーム76が揺動し、第２アーム76が揺動
するとリンクアーム60が段付ネジ62を中心として揺動す
る。

その結果リンクアーム60の接触部60aで接触輪68が前方
へ押動されると、可動板58がバネ力に抗して回動し、可
動輪64が糸道規制板56の規制部56aから離れ、上糸14が
拘束状態から解放される。またリンクアーム60の接触部
60aが後方へ移動すると、可動板58はバネ66の弾性力で
回動し可動輪64が規制部56aに当接し、上糸14が規制部5
6aと可動輪64の間に挟持拘束される。このように夫々所
定のタイミングで上糸14の解放と拘束とが実行されるこ
とになる。このように上糸14を解放したり拘束したりす
るタイミングは第５図の曲線MCに示してある。

第５図から判るように、天秤48が最下位置から最上位置
まで上昇していく上糸14の引き締め時には、糸通過制御
装置54により上糸14が拘束されているので上糸14の引き
締めが確実に実行される。天秤48が最上位置に達し上糸
14の引き締めが完了したときには布送りと連動して上糸
14を供給するため糸通過制御装置54による拘束が解放さ
れ、必要量の上糸14が糸駒16から天秤48の方へ供給され
る。このように上糸14の拘束を解放した状態で布送り及
び針振りが完了し、縫針12が針板22に達する時期までに
は上糸14が再び拘束され、このように上糸14を拘束した
状態で縫動作が実行され上糸輪が下糸ボビン側に形成さ
れる。従って、布送りと針振りのために消費される必要
量の上糸14は確実に供給され、上糸輪の形成時には上糸
14が拘束されているので不要な上糸14は供給されない。

第５図曲線MCに示すように、前記回転カム70のカム溝72
の楕円形状により決定される拘束特性から、細い上糸14
の場合には点F₁の時点で解放されまた点C₁の時点で拘束
されるのに対して、太い上糸14の場合には点F₁よりも遅
い点F₂の時点で解放されまた点C₁よりも早い点C₂の時点
で拘束される。従って、細い上糸14ではそれに適した弱
い張力で上糸14が引き締められ、また太い上糸14ではそ
れに適した強い張力で上糸14が引き締められることにな
る。

次に、天秤48が下方へ揺動し且つ前記可動輪64と糸道規
制板56とで上糸14を拘束している間に糸駒16から所定量
の上糸14を繰出して貯えておく糸繰出し機構78について
第２図〜第４図に基いて説明する。

前記揺動レバー36の一端部を支持する副軸34の部分には
スリーブ80が回動自在に外嵌され、このスリーブ80には
揺動レバー36の一端部が固着されている。このスリーブ
80には側面視クランク状の作動アーム82が固着され、作
動アーム82の先端にはフック状の糸捕捉部82aが形成さ
れている。ミシンＭのアーム部６の左端の上端部には正
面視門型の糸案内体84が配設され、糸案内体84は上板部
84aと上板部84aの右と左の両端部より夫々下方へ鉛直に
延びる第１案内板84bと第２案内板84cとを備え、この糸
案内体84の第２案内板84cを板部材50の上端部にビス86
で固着することにより糸案内体84は機枠に取付けられ、
この糸案内体84は作動アーム82の上方近傍に配設されて
いる。第１案内板84bと第２案内板84cとは左右方向に所
定距離隔てて対向しており、第１案内板84bと第２案内
板84cには夫々第１案内溝88aと第２案内溝88bが横向き
に相対向するように形成され、これら第１及び第２案内
溝88a・88bの後端部は上糸14を導入するため解放されて
いる。更に、左側の第２案内板84cの前端部には上方よ
り切欠かれた第３案内溝90が形成されている。

糸駒16から延びる上糸14は第１案内溝88aと第２案内溝8
8bを経て第２案内板84cの左側面から第３案内溝90へ屈
曲状に導入され、この第３案内溝90からプリテンション
装置52を経由し糸道規制板56と可動輪64との間で糸道規
制板56の規制部56aの屈曲部で上方へ屈曲され、その屈
曲部から天秤48の先端の糸保持部48aへ至り、その糸保
持部48aより糸案内部92・94を経て縫針12の目孔に延び
ている。

前記作動アーム82と揺動レバー36は共にスリーブ80に固
着され、天秤クランク38を介して主軸28の回転と調時し
て夫々揺動駆動されるが、第３図に実線で図示のように
天秤48が最上位置にある間作動アーム82は点線で図示の
ように第１及び第２案内溝88a・88bの前端部を通る上糸
14よりも後方に位置し、また仮想線で図示のように天秤
48が最下位置へ下降する際揺動レバー36が副軸34を中心
として揺動すると作動アーム82も仮想線で図示のように
副軸34を中心として前方へ揺動し、作動アーム82の先端
の糸捕捉部82aが第１及び第２案内溝88a・88bの前端部
間に亙る上糸14に交差するように前方へ移動する。この
とき、作動アーム82の糸捕捉部82aにより上糸14が前方
へ所定距離繰出されることになる。この繰出しの際、上
糸14は糸道規制板56と可動輪64とで拘束されているので
糸駒16から所定量の上糸が確実に繰出されることにな
る。

このように、天秤48が最下位置にある間に糸繰出し機構
78の作動アーム82により上糸14が繰出されて糸繰出し機
構78からプリテンション装置52を経由して糸道規制板56
の屈曲部に至る上糸14は弛んだ状態となる。このように
上糸14が弛んだ状態において、前述のように天秤48が上
昇していって上糸14の引き締めが実行され、その後糸通
過制御装置54による拘束が解放されると送り歯による布
送り動作と針振り動作により必要量の上糸14が糸通過制
御装置54を通って天秤48と縫針12の方へ提供されること
になる。

尚、上糸14の解放前にも布送りが実行されるがこの布送
りによる上糸14の消費分は上糸14の弾性的伸び量で補充
され、上糸14の拘束を解放した時点でその伸び量が解消
しつつ上糸14の供給が行なわれることになる。

このように、上糸14の太さに応じて上糸14の拘束及び解
放のタイミングが自動的に制御され、布送り量と針振り
量とで定まる必要量の上糸14が順次確実に補充されるこ
とから、上糸14の太さに応じた最適の糸調子となる。

尚、前記実施例を次のように部分的に変更してもよい。

（１） 前記糸通過制御装置54の糸道規制板56と可動輪
64について、第８図のように可動輪64の周面にはＵ溝64
bを形成してもよく、第９図のように可動輪64の移動方
向を糸道規制板56に対して傾けてもよく、第10図のよう
に可動輪64の周面を円筒面に形成してもよい。更に、図
示していないが、糸道規制板56の規制部56aに当接する
可動輪64に代えて可動板58に固着された部材を用いても
よい。更に、第11図のように前記規制部56aを溝付きの
遊輪56Aで構成し、その遊輪56Aの半周面に沿って上糸14
を屈曲させ、可動輪64に代わる係合部材64Aを遊輪56Aに
点接触個所をもって当接させるようにしてもよい。

（２） 前記糸通過制御装置54における可動板58を駆動
する機構を電気的アクチュエータで構成し、図示外の制
御装置からの制御信号で駆動制御する。

（３） 前記糸通過制御装置54ではミシン主軸28と調時
して所定タイミングで上糸14を拘束したり解放したりす
るように構成したが、前記第１アーム74、第２アーム7
6、リンクアーム60等を省略し、バネ66のバネ力を適正
に設定することにより、従来のスプリング式の糸調子器
と同様に上糸14に通過抵抗を与えるような構造にしても
よい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はミシンの
概略斜視図、第２図はミシンのアーム部と頭部内に組込
まれた内部機構の要部斜視図、第３図は前記内部機構の
側面図、第４図は前記内部機構の正面図、第５図は前記
ミシンの各機構の動作を示すタイムチャート、第６図は
第３図VI−VI線断面図、第７図は第４図VII−VII線断面
図、第８図〜第11図は夫々変形例に係る第６図に相当す
る概略図である。 Ｍ……ミシン、10……針棒、12……縫針、14……上糸、
16……糸駒、22……針板、24……針棒ガイド、28……ミ
シン主軸、34……副軸、36……揺動レバー、38……天秤
クランク、40……クランクピン、42……カム孔、42a…
…円弧孔、48……天秤、48a……糸保持部、54……糸通
過制御装置、56……糸道規制板、56a……規制部、56A…
…遊輪、58……可動板、60……リンクアーム、62……段
付ネジ、64……可動輪、64A……係合部材、66……バ
ネ、68……接触輪、70……回転カム、72……カム溝、74
……第１アーム、76……第２アーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】糸供給源から縫針の目孔に至り、少なくと
   も１つの屈曲箇所を所有する糸供給路と、縫針に向って
   供給される縫糸に通過抵抗を与えるかまたはミシン主軸
   の回転に調時してその縫糸の通過を停止させる糸通過制
   御装置とを備えたミシンであって、 前記糸通過制御装置が、縫糸を挟持するために前記屈曲
   箇所近傍の糸供給路を含む平面と平行な方向に相対的に
   移動可能で、その屈曲箇所の両側に配置された一対の糸
   係合体を有し、 その一対の糸係合体が縫糸の供給方向において点接触す
   るように両糸係合体の少なくとも一方の外表面を縫糸の
   供給方向において曲面に形成したことを特徴とする糸通
   過制御可能なミシン。
2. 【請求項２】前記屈曲箇所において糸供給路の屈曲方向
   側に位置する前記糸係合体をミシン機枠に固定し、その
   屈曲方向側と反対側に位置する前記糸係合体を移動可能
   にミシン機枠に設置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の糸通過制御可能なミシン。
3. 【請求項３】前記ミシン機枠に固定された糸係合体は円
   筒曲面を有し、前記移動可能に設置された糸係合体はそ
   の円筒曲面と係合可能なＶ字形溝を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の糸通過制御可能なミシ
   ン。