JPS63189193A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は針によって加工布に送りを付与しながら縫製
することが可能なミシンに関するものである。

（従来の技術） 従来、この種のミシンとしては、例えば特開昭６０−９
６２９６号公報に記載されたものがある。

このミシンでは、針棒の軸線の周りに回動可能なハウジ
ングがその軸線上に位置する支軸によりミシンアームに
支持され、そのハウジングには針棒を上下動させる針棒
駆動機構及び針棒を布送り方向へ揺動させる針棒揺動機
構が設けられている。

そして、ハウジングを回動させて布送り方向を決定した
状態で針棒を上下動及び揺動させることにより、加工布
に縫目を形成すると共に、加工布に針による送りを付与
するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この従来装置において、針棒の下端に装着し
た針に上糸を挿通する場合には、前記支軸の軸線にそっ
て形成された中空部及びハウジング内を通してハウジン
グ外へ上糸を導出した後、針に挿通する必要があり、そ
の作業が非常に煩雑／・　　　　であった。又、前記ハ
ンジングを回動したり、針棒を上下動及び揺動したりす
るための動力は、駆動源からベルト伝達機構を介して伝
達されるようになっており、布送り方向を変更するため
にハウジングを回動させる場合には、針棒にも動力が伝
達されて、その針棒が上下動及び揺動される。そのため
、布送り方向変更部において一旦、縫製動作を停止して
ハウジングを回動した後、縫製動作を再開するような場
合、停止直後の針位置と再開時の針位置との間にずれが
生じて縫目ピッチが乱れるおそれがある。更に、布送り
方向を変更する際に、慣性の大きなハウジング全体を回
動する必要があるため、ミシンを高速で運転することが
困難である。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
であって、その目的は通常の本縫いミシンと同様の糸径
路に沿ってよ糸を針に容易に挿通することができると共
に、布送り方向の変更に伴い、針棒が誤って上下動され
たり揺動されたりするおそれを未然に防止して均一な縫
目ピッチの縫目を形成することができ、しかも慣性重量
を低減して高速で運転することが可能なミシンを提供す
ることにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明においては、加
工布支持面とほぼ直交する任意の平面内で加工布支持面
とほぼ平行な方向へ往復移動可能な針棒支持体と、その
針棒支持体に上下動可能に支持され、下端に針を有する
針棒と、前記針棒に連結され、針棒に上下運動を付与す
る針棒駆動機構と、前記針棒支持体の移動平面を選択し
てその針棒支持体の移動方向を設定する移動方向設定手
段と、前記針棒支持体に連結され、前記移動方向設定手
段によって設定された移動方向に応じて前記針棒支持体
に前記移動平面内における移動運動を付与する支持体駆
動手段とを備えたミシンにおいて、前記移動方向設定手
段を、前記針棒支持体に設けられた少なくとも上下一対
の連結体と、各連結体の周囲においてそれぞれ同一方向
に回転可能に配設された駆動体と、前記加工布支持面と
斜交しかつ互いに平行に延びるように前記各連結体に挿
通されるとともに各々の両端が各駆動体に支承された案
内軸とから構成し、前記駆動体の回転に基づいて、針棒
支持体の移動方向を変更設定するように構成している。

（作用） 従って、針による布送り方向を変更する場合、移動方向
設定手段の駆動体が回転され、その回転に基づき、案内
軸の配列方向が変更される。そして、支持体駆動手段に
よって針棒支持体に移動運動が付与されると、その針棒
支持体は案内軸に沿い、加工布支持面と直交する平面内
で加工布支持面とほぼ平行な方向へ往復移動される。又
、針棒駆動機構により針棒に上下運動が付与され、その
結果針棒は平行四辺形状の運動軌跡を描く。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って詳
細に説明する。

〔布送り装置〕

第３図に示すようにミシンのフレーム１はアーム部２と
ベッド部３とから構成され、第２図に示すように機台４
はベッド部３の左右両側に配設されている。テーブル５
は機台４の前方においてベッド部３上に配設されている
。フレーム１の前方に配設した移動フレーム６は一対の
支持レール７に沿ってＹ方向（前後方向）へ移動可能に
配設され、Ｙ方向送り用パルスモータ（以下Ｙモータと
いう）８により、ビニオン９とラック１０との噛み合い
を介してＹ方向へ移動される。

キャリッジ１１は前記移動フレーム６上の案内レール１
２に沿ってＸ方向へ移動可能に配設されている。スプラ
イン軸１３はキャリッジ１０に挿通され、そのスプライ
ン軸１３がＸ方向送り用パルスモータ（以下Ｘモータと
いう）１４によって歯車列１５を介して回転されること
により、キャリッジ１１がＸ方向へ移動される。加工布
支持面１９を備えたパレット１７はクランプ１８によっ
てキャリッジ１１に着脱可能に装着され、加工布１６は
パレット１７の加工布支持面１９上に配置′・′　　　
あわ、、ヶ１．□。１．６ｏよ、□１ｏ□。８して、パ
レット１７がキャリッジ１１と一体にＸ。

Ｙ方向へ移動されることにより、加工布１６に同方向の
送りが付与される。

〔針棒支持体の移動案内装置〕

針棒支持体２０はミシンのアーム部２内において加工布
支持面１９とほぼ直交する任意の平面内で加工布支持面
１９とほぼ平行な方向へ往復移動可能に配設され、その
針棒支持体２０の移動方向を設定する移動方向設定手段
は針棒支持体２ｏの上下両部に対応するように設けられ
ている。

即ち、筒状の３個の駆動体２１，２２．２３は針棒支持
体２０の上下両部に対応してアーム部２の上下両部−に
回転可能に装着され、それらの外周には歯車２４が形成
されている。各駆動体２１゜２２．２３に針棒支持体２
０を連結する連結体２５．２６．２７はその基端におい
て針棒支持体２０の上下各部に回動可能に装着され、先
端部が駆動体２１，２２．２３内に配置されている。

各駆動体２１，２２．２３に対応する３個の案内軸２８
、２９．３０は加工布支持面１９とほぼ４５度で交わり
、且つ互いに平行に延びる軸線上に配置されていて、そ
れぞれ各連結体２５，２６゜２７に軸受３１を介して挿
通されると共に、両端において各駆動体２１．２２．２
３に支承されている。上下に延びる駆動体回動軸３２は
アーム部２に回転可能に支持され、その上下両端に装着
された伝達歯車３３．３４の内、上方の歯車３３が駆動
体２１の歯車２４に噛み合わされ、下方の歯車３４が各
駆動体２２．２３の歯車２４に噛み合わされている。又
、駆動体回転軸３２は第１０図に示す移動方向設定用の
モータ３５によって回転駆動される。

そして、前記各駆動体２１〜２３．連結体２５〜２７．
案内軸２８〜３０．駆動体回動軸３２及びモータ３５等
によって針棒支持体２０の移動方向設定手段３６が構成
され、各駆動体２１〜２３が前記モータ３５によって同
時に同一方向へ同一角度回動されるようになっており、
その回転角度に応じて針棒支持体２０の移動方向が変更
設定される。

〔針棒支持体駆動機構〕

第１．４．５図に示すように、アーム部２内において前
後に延びる筒状の回転体４０はプラケット４１によって
回転可能に支持され、回転体４゜と同一軸線上に位置す
る回転軸４２はブラケット４３により軸受４４を介して
回転可能に支持されている。そして、回転軸４２の前端
にはその回転中心から半径方向にわずか偏心した位置に
おいて偏心部４５が一体に突出形成され、その偏心部４
５が前記回転体４０内に配置されている。この偏心部４
５にはリング４６が回転可能に装着されている。回転体
４０の前部内方に配置された作動ブロック４７は回転軸
４２と直交する面内において互いに平行に延びる一対の
案内軸４８を備え、両案内軸４８がその中間部において
作動ブロック４７に固定されると共に、それらの両端が
軸受４９を介して回転体４０に移動可能に支持されてい
る。

この作動ブロン°り４７の後側部分には小判型に形成さ
れた長孔５０を備え、その長孔５ｏに前記リング４６が
係合されている。又、前記回転体４０はその後側部外周
に歯車５１を備え、その歯車５１に噛合する歯車（図示
略）を備えた針送り量設定用のモータ５２（第１０図参
照）によって回動される。そして、モータ５２によって
回転体４０が回動されることにより、前記案内軸４８の
傾斜角度が水平面に対して変更される。一方、作動ブロ
ック４７の前面に突設した軸にはリング５３が回転可能
に支持されると共に、前記針棒支持体２０の上部には左
右に延びる長孔５４が形成され、前記リング５３が長孔
５４に係合されている。従って、前記回転軸４２が回転
された時、案内軸４８の傾斜角度に応じ、リング４６と
長孔５０との係合を介して作動ブロック４７が案内軸４
８に沿って移動され、その上下方向の移動成分に応じ、
リング５３と長孔５４との係合を介して針棒支持体２０
に上下運動が付与される。そして、この上下運動に基づ
いて針棒支持体２０が前記移動方向設定手段３６の各案
内軸２８〜３０に沿って移動れる。

第３図に示すように、ミシン主軸５５はアーム部２内に
おいて前後に延びる軸線上に回転可能に支持され、ミシ
ンモータ５６により各プーリ５７゜５８及びベルト５９
を介して回転される。一方、前記回転軸４２及びミシン
主軸５５はその後端部及び中間部に同一の外径を有する
プーリ６０．６１を備え、両プーリ６０．６１間に掛装
されたベルト６２により、ミシン主軸５５の回転が回転
軸４２に伝達される。そして、前記ミシンモータ５６、
各プーリ５７．５８，６０，６１．ベルト５９．６２．
回転軸４２及び作動ブロック４７等により支持体駆動手
段６３が構成されている。

〔針棒駆動機構〕

第１，３図に示すように、下端に針７１を有する針棒７
０は前記連結体２５の基端部及び案内体７２を介して前
記針棒支持体２０に上下動可能に支持されている。針棒
駆動機構７３はミシン主軸５５の前端と針棒７０との間
に配設されている。

即ち、ウェイト７４はミシン主軸５５の前端に装着され
、そのウェイト７４にはクランクビン７５が突設されて
いる。

一方、針棒抱き７６は針棒７０の中間部に固着され、こ
の針棒抱き７６及び前記クランクピン７５にはジヨイン
トブロック７７．７８がそれぞれ回動可能に装着されて
いる。そして、各ジヨイントブロック７７．７８を連結
するクランクシャフト７９はその両端にジヨイント８０
を備え、そのジヨイント８０が各ジヨイントブロック７
７．７８内に回動可能に収容されている。

上下に延びる案内レール８１は針棒支持体２０の起立部
８２に装着されると共に、前記下方のジヨイントブロッ
ク７７はスライダ８３を備え、そのスライダ８３が案内
レール８１に沿って上下動可能に係合されている。・ そして、ウェイト７４の回転時には、両ジヨイントブロ
ック７７．７Ｂ、クランクシャフト７９及び針棒抱き７
６を介じて針棒７０が上下動される。この時、下方のジ
ヨイントブロック７７の上下動がスライダ８３と案内レ
ール８１とによって一案内される。

第１図及び第４図に示す天秤８４はその中間軸部８５に
おいてアーム部２内の支持体８６に回動可能に支持され
、その糸掛は部８７がアーム部２の外方へ突出している
。天秤８４の下方軸部８８は前記ジヨイントプロ・ツク
７８に装着された天秤滑り子８９にスライド可能に挿入
されている。そして、ウェイト７４の回転時には、前記
ジヨイントブロック７８及び天秤滑り子８９を介して天
秤８４に中間軸部８５を中心とする回動運動が付与され
、糸掛は部８７が上下動される。

〔釜作動機構〕

前記ミシン主軸５５と平行に前後に延びる一対のガイド
軸１００は、第７図〜第９図に示すように、ベッド部３
に設けた支持片１０１に架設され、釜土台１０２は前記
ガイド軸１００に移動可能に支持されている。上下に延
びる釜駆動軸１０３は釜土台１０２に回転可能に支持さ
れ、その上端には釜１０４が装着されると共に、下端近
傍には被動はすば歯車１０５が装着されている。一方、
ミシン主軸５５と平行に延びる下軸１０６はベッド部３
内に回転可能に支持され、前記釜土台１０２に挿通され
ている。前記下軸１０６に設けたスプライン軸部１０７
は釜土台１０２に形成した切欠部１０８内に配置され、
スプライン軸部１０７の外周にはそのスプライン軸部１
０７に沿って軸方向へ移動可能でかつスプライン軸部１
０７と一体回転可能な筒体１０９が装着されている。

この筒体１０９の外周に固着された駆動はすば歯車１１
０は前記釜駆動軸１０３上の被動はすば歯車１０５に噛
み合わされている。スラスト軸受１１１．１１２は筒体
１０９の両端において下軸１０６に挿通され、内方のス
ラスト軸受１１１が筒体１０９と切欠部１０Ｂの内面と
の間で挟持されている。又、外方のスラスト軸受１１２
はカバー１１３によって覆われ、そのカバー１１３の内
面と釜土台１０２の外側面との間で挟持されている。そ
して、釜土台１０２がガイド軸１００に沿／１・　　　
　　　郊移動１．６時・前記両２５７′）！ｄｔ受１１
１・１１２を介して筒体１０９が下軸１０６のスプライ
ン軸部１０７上を釜土台１０２と一体に移動される。

第３図に示すように、上下に延びる連結軸１１４はミシ
ンのフレームｌ内に回動可能に支持され、その下端がリ
ンク１１５及び連結環１１６を介して釜土台１０２の下
部に連結されている。又、連結軸１１４の上端はリンク
１１７．自在継手１１８及び連結ロッド１１９を介して
前記針棒支持体２０の下部に連結されている。そして、
針棒支持体２０が各案内軸２８〜３１に沿って往復移動
される時、自在継手１１Ｂ、連結ロッド１１９及びリン
ク１１７を介して連結軸１１４が回動され、その回動に
伴い、リンク１１５及び連結環１１６を介して釜土台１
０２が前記針棒支持体２０と一体に往復移動されて針棒
７０と釜１０４との相対位置が常に一定に保持される。

第３図に示すように、プーリ１２０，１２１はそれぞれ
ミシン主軸５５の後端近傍及び下軸１０６の後端に装着
され、両プーリ１２０．１２１間にはベルト１２２が掛
装されている。そして、ミシン主軸５５の回転に伴い、
前記両プーリ１２０゜１２１及びベルト１２２を介して
下軸１０６が回転され、その回転に伴い、スプライン軸
部１０７と筒体１０９との噛合及び両はすば歯車の噛合
を介して釜１０４が回転される。

〔上糸供給経路〕

第２図に示すように、先立て台１４０及び糸案内１４１
はアーム部２の後方において機台４上に支持棒１４２に
より支持されている。そして、上糸１４３は前記先立て
台１４０上の糸巻１４４から糸案内１４１．アーム部２
上の複数の糸案内１４５、糸開子器１４６及び天秤８４
の糸掛は部８７を経て針７１に挿通される。

〔電気的構成〕

第１０図に示すように、この実施例におけるミシンは縫
製データを入力するためのプログラミング装置１３Ｑを
備えている。縫製データは所定の縫製パターンの形成に
必要な布送り方向及び布送り量に関するデータ、針７１
の振幅量に関するデータ、針棒支持体２０の移動方向、
つまり各駆動体２１〜２３の回動角度に関するデータ及
びミシンの運転速度に関するデータから構成され、その
縫製データは前記プログラミング装置１３０の操作によ
って１針分毎に入力される。

ＣＰＬＪ　（中央処理装置）１３１は前記縫製データを
縫製パターン毎に記憶するためのフロッピィディスク装
置１３２を備えている。そして、スイッチ群１３３の内
のデータ選択スイッチが操作された時、ＣＰＵＩ　３１
は１個の縫製パターンに対応する縫製データをフロッピ
ィディスク装置１３２から読み出してＲＡＭ　（ランダ
ムアクセスメモリ）１３４に一時的に記憶する。

ＣＰＵＩ　３１はミシン全体の作動を制御するためのプ
ログラムを記憶したＲＯＭ　（リードオンリーメモリ）
１３５を備えている。又、同期信号発生装置１３６はミ
シン主軸５５の回転に伴って同期信号を発生し、その信
号をＣＰＵＩ　３１に出力する。そして、スイッチ群１
３３の内のミシン起動スイッチが操作された時、ＣＰＵ
１３１はＲＯＭ１３５の制御プログラムに従い、前記Ｒ
ＡＭｌ３４に記憶された縫製データ及び同期信号発生装
置１３６からの同期信号に基づき、各モータドライバ１
３７を介して各モータ８，１４，３５．５２．５６の駆
動を制御する。

次に、上記のように構成されたミシンの作用を説明する
。

第１図に示すように、各駆動体２１〜２３及び回転体４
０が所定の回動位置に配置され、針棒支持体２０の移動
案内方向（振幅方向）及び振幅量が予め設定された状態
で、ミシンモータ５６が回転制御され、ミシン主軸５５
が回転されると、針棒駆動機構７３が作動され、その作
動に伴って針棒７０が上下動される。又、前記ミシン主
軸５５の回転に伴い、各ブーＩＪ６０．６１及びベルト
６２を介して回転軸４２と共に偏心部４５が回転される
。それにより、作動ブロック４７が案内軸４８の軸線方
向へ移動され、その案内軸４８の傾斜角度に応じ、その
作動ブロック４７上のリング５／１．３と針棒支持体２
０の長孔５４との係合を介して針棒支持体２０に上下運
動が付与される。この時針棒支持体２０の移動方向は前
記移動方向設定手段３６の各案内軸２８〜３０の配置向
きによって決定され、針棒支持体２０はその方向に移動
される。それにより、針棒７０が上下一往復動される間
に、針棒支持体２０が加工布支持面１９とほぼ平行な方
向へ往復動される。

即ち、第１図の矢印で示すように、針７１が下動されて
加工布１６に突き刺さった後、はぼ水平方向へ往動され
てその針７１による送りが加工布１６に付与され、次い
で針７１が上動されて加工布１６から抜は出た後に、水
平方向へ復動される。

又、前記ミシン主軸５５の回転に伴い、各プーリ１２０
．１２１及びベルト１２２を介して下軸１０６が回転さ
れる。その回転に伴い、スプライン軸部１０７．筒体１
０９．駆動はすば歯車１１０及び被動はすば歯車１０５
を介して釜１０４が回転され、この釜１０４と前記針７
１との協働によって加工布１６に縫目が形成される。こ
こで、釜土台１０２は連結枠１１６及び連結ワンド１１
９等を介して針棒支持体２０に追従して往復動されるた
め、針７１と釜１０４との出合いの位置は常に一定に保
たれ、縫目形成動作を円滑に行うことができる。

一方、針７１が加工布１６に突き刺さった状態で、加工
布送り方向へ往動される時、同期信号発生装置１３６か
らの同期信号に応答して、Ｘ、　Ｙ方向送り用のモータ
１４．８が回転制御され、それに伴ってパレット１７上
の加工布１６に針７１による送りと重畳してキャリッジ
１１による送りが付与される。

又、この実施例においては、縫製データに基づいてモー
タ３５が回転制御され、回転体４ｏの回動位置が変更さ
れると、案内軸４８の傾斜角度が変更される。そのため
、作動ブロック４７の上下方向の移動量が変更され、各
案内軸２８〜３ｏを介する針棒支持体２０の加工布支持
面１９とほぼ平行な方向の振幅量、即ち加工布１６の送
り量が変更される。つまり、この場合案内輪４８が第１
図及び第４図に示されるように、垂直に配置されて傾斜
角度がゼロのとき、作動ブロック４７の上下移動量が最
大となるとともに、針棒支持体２゜の振幅量が最大とな
り、又、案内軸４８が前記垂直状態から傾斜してその傾
斜角度が大になるにつれて作動ブロック４７の上下移動
量が漸次減少して針棒支持体２０の振幅量も減少己、更
に案内軸４８が水平に配置されたとき、作動ブロック４
７の上下移動量がゼロとなり、従って針棒支持体２０の
振幅量もゼロとなる。

更に、縫製データに基づいてモータ５２が回転制御され
、各駆動体２１〜２３．各案内軸２８〜３０及び各連結
体２５〜２７が同一方向へ一体に回動されてその回動位
置が変更されると、案内軸４８による針棒支持体２０の
移動案内方向が変更される。そのため、加工布１６の送
り方向が変更される。そして、前記駆動体２１〜２３等
は３６０度に渡って回動されるため、加工布１６の送り
方向を全ての方向に変更することができる。この送り方
向変更時において、前記モータ５２の動力が針棒７０に
伝達されることはないため、送り方向の変更に伴って針
棒７０が上下動されるおそれは全くなく、針棒７０とパ
レット１７との間の移動タイミングがずれて縫目ピッチ
が乱れるおそれを未然に防止することができる。

又、この実施例では針７１による布送り運動を発生させ
るために、針棒支持体２０を移動させるのみで良いため
、従来例とは異なって慣性質量を低減することができ、
よってミシンを高速で運転することができる。

加えて、この実施例では、上糸１４３を通常の本縫いミ
シンとほぼ同様の糸経路に沿って糸巻１４４から針７１
へ供給できるため、従来例として記載したミシンとは異
なり、違和感を感じることなく糸掛は作業を円滑に行う
ことができる。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は通常の本縫いミシンと
同様の糸経路に沿って上糸を針に容易に、　挿通するこ
とができると共に、布送り方向の変更に伴い、針棒が誤
って上下動されたり揺動された／７・　　　　　　りす
６１０を未然０°防止Ｌ７均一“縫目１′・チの縫目を
形成することができ、しかも慣性重量を低減して高速で
運転することができるという幾多の優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したミシンの要部を示す側断
面図、第２図はミシンの外観図、第３図はミシンの側断
面図、第４図は第３図のＩｔ／−ＩＶ線における拡大断
面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線における拡大断面図、
第６図はアー、ム部の部分拡大底面図、第７図はベッド
部の拡大正面図、第８図はベッド部の部分破断平面図、
第９図は釜土台の部分側断面図、第１０図はミシンの電
気的構成を示すブロック図である。 図中、２０・・・針棒支持体、２１，２２．２３・・・
駆動体、２５，２６．２７・・・連結体、２８，２９゜
３０・・・案内軸、３６・・・移動方向設定手段、６３
・・・支持体駆動手段、７０・・・針棒、７１・・・針
、７３・・・針棒駆動機構。 特許出願人　　　　　　ブラザー工業株式会社代理人　
　　　　　　　弁理士　　恩１）博宣図面その８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加工布支持面（１９）とほぼ直交する任意の平面内
   で加工布支持面（１９）とほぼ平行な方向へ往復移動可
   能な針棒支持体（２０）と、その針棒支持体（２０）に
   上下動可能に支持され、下端に針（７１）を有する針棒
   （７０）と、前記針棒（７０）に連結され、針棒（７０
   ）に上下運動を付与する針棒駆動機構（７３）と、前記
   針棒支持体（２０）の移動平面を選択してその針棒支持
   体（２０）の移動方向を設定する移動方向設定手段（３
   ６）と、 前記針棒支持体（２０）に連結され、前記移動方向設定
   手段（３６）によって設定された移動方向に応じて前記
   針棒支持体（２０）に前記移動平面内における移動運動
   を付与する支持体駆動手段（６３）と を備えたミシンにおいて、 前記移動方向設定手段（３６）は、 前記針棒支持体（２０）に設けられた少なくとも上下一
   対の連結体（２５、２６、２７）と、各連結体（２５、
   ２６、２７）の周囲においてそれぞれ同一方向に回転可
   能に配設された駆動体（２１、２２、２３）と、前記加
   工布支持面（１９）と斜交しかつ互いに平行に延びるよ
   うに前記各連結体（２５、２６、２７）に挿通されると
   ともに各々の両端が各駆動体（２１、２２、２３）に支
   承された案内軸（２８、２９、３０）と、 からなり、前記駆動体（２１、２２、２３）の回転に基
   づいて、針棒支持体（２０）の移動方向を変更設定する
   ように構成したことを特徴とするミシン。