JP5089120B2 - ミシンの全回転釜 - Google Patents

Description

本発明は、外釜に相対回転自在に装着された中釜の下糸案内部に形成された係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成され、係止壁部をこれに係合した釜止め部材で左右方向に移動させて中釜を時計回りと反時計回りに回動できるようにしたミシンの全回転釜に関する。

従来、工業用ミシンには、半回転釜が使用される場合もあるが、一般的には、釜駆動機構が簡単な垂直全回転釜を使用する場合が多い。この垂直全回転釜として、ＤＰ型の高速千鳥縫い用の全回転釜を使用する場合がある。この種の垂直全回転釜は、下軸により回転される外釜と、この外釜に相対回転自在に装着された中釜と、この中釜に着脱可能に装着されたボビンケースとを有し、中釜は釜止め部材で回転しないようになっている。しかも、この釜止め部材を駆動機構により左右方向に移動させて、同時に中釜を時計回り又は反時計回りに回動させることにより、ヒッチステッチを防止するようにしたミシンが各種提案されている。

例えば、特許文献１に記載のサイクルミシンの縫目形成機構は、ボビンケースから上方に突出した角部を左右方向向きの移動体の係止部に係合させ、送り方向によって、縫目がヒッチステッチとパーフェクトステッチの何れになるのか不安定な状態の送りの場合には、送りカムを回転させ、回動レバーと移動体を介して角部を、左側傾斜又は右側傾斜に切換えて、ボビンケースの下糸出口を縫針の左側又は右側に傾けることにより、パーフェクトステッチを形成するようにしてある。

ところで、特許文献１に記載のサイクルミシンの縫目形成機構は、大きな移動体及び送りカムを設けており、下糸出口の切換え機構が大型化することから、最近では、二股状で小型の釜止め部材を用いた切換え機構が実用化されている。例えば、特許文献２に記載のミシンの垂直回転釜は、外釜と、この外釜に装着された内釜と、この内釜に不図示のボビンを回転可能に保持するように嵌挿されたボビンケースとからなり、内釜はミシンのベッドフレームに前端部が固定された板状の内釜止めの後端部で回転しないように支持されている。

この垂直回転釜１０１に設けられた内釜止め１０７の後端部は、図１２に示すように、一般的に、平面視にて所謂二股状であり、この二股部に左右１対の係合部１０７ａ，１０７ｂが形成されている。この係合部１０７ａ，１０７ｂで内釜１０３の下糸案内部１０３ａに形成された縦向きの係止壁部１０３ｃを外釜回転方向の両側から当接するようにして、縫製中においても、内釜１０３の外釜１０２に対する相対位置を保持するようにしている。

この場合、外釜１０２は縫製時に図１２において矢印で示す時計回りに高速回転するため、左右１対の係合部１０７ａ，１０７ｂのうちの右側係合部１０７ｂは外釜１０２の回転力を受けるので、左側係合部１０７ａよりも大きく且つ頑丈に形成されている。しかも、中釜１０３の係止壁部１０３ｃの周方向幅は、一般的に内周側から外周側へ向かって拡大するように形成されている。

縫製中に、作業者は、この内釜止め１０７を適宜手動操作で左方又は右方に移動させたり、ソレノイドアクチュエータにより電気的に切換えるようになっている。それ故、送り方向に応じてこのように、内釜止め１０７を左右に移動させることにより、中釜１０３が反時計回りに可動したり、図１３に示すように時計回りに回動し、ヒッチステッチを回避するようにしている。
実開昭５８−１４９１６５号公報（第８〜１２頁、図３） 実開平４−６８７７４号公報（第２頁、図１）

図１２に示すように、釜止め１０７を左方に移動して中釜１０３を反時計回りに回動させる場合、左側係合部１０７ａは小型であるため、中釜１０３は回転軸心に対して反時計回りに大きく回動させることができ、この場合のヒッチステッチを回避することができる。しかし、図１３に示すように、釜止め１０７を右方に移動して中釜１０３を回転軸心に対して時計回りに回動させる場合、右側係合部１０７ｂは大型であり、係止壁部１０３ｃの周方向幅は、内周側から外周側へ向かって拡大するように形成されている。それ故、右側係合部１０７ａと係止壁部１０３ｃとが干渉するようになり、中釜１０３を時計回りに少しだけしか回動させることができず、この場合におけるヒッチステッチを確実に防止することができないという問題がある。

そこで、このヒッチステッチを極力回避できるように、釜止め１０７をできるだけ大きく右方へ移動させた場合には、右側係合部１０７ｂと係止壁部１０３ｃとの間の隙間が殆どなくなり、天秤による糸引き締めに時に、外釜１０２と中釜１０３の間を挿通した上糸が右側係合部１０７ｂと係止壁部１０３ｃの間を通過する際の糸抜けが悪くなり、結果的に、糸締まりが悪くなるという問題がある。

本発明の目的は、中釜を回転軸心に対して反時計回りと同様に時計回りにも大きく回動できるようにすること、中釜を時計回りに回動させたときでも、上糸の糸引き締めを良好にできるようにすることである。

請求項１のミシンの全回転釜は、ミシンの針板の下側で縫針の上下動と調時して下軸と一体回転する外釜と、この外釜に相対回転自在に装着された中釜と、前記針板に取り付けられ中釜が回転しないように拘束する釜止め部材と、中釜に着脱可能に装着されたボビンケースとを有するミシンの全回転釜において、中釜は下糸案内部と、この下糸案内部に形成された係止穴部と、下糸案内部のうちの係止穴部よりも外釜回転方向前進側の係止壁部有し、前記係止壁部に下糸通過穴が形成されると共に前記係止壁部の上端部の下軸側後面に後方へ膨らませた膨出部が形成され、釜止め部材は、係止壁部に外釜回転方向の両側から当接可能な1対の係合部を有する二股部を有すると共に水平方向位置を調節可能に構成され、前記係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成されると共に、前記二股部の1対の係合部は同様の形状に形成されたことを特徴としている。

釜止め部材は、係止壁部に外釜回転方向の両側から当接可能な1対の係合部を有する二股部を有する共とに水平方向位置を調節可能に構成され、前記係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成されると共に、前記二股部の1対の係合部は同様の形状に形成されている。それ故、釜止め部材を左右方向に移動させる際に、中釜と一体的に回転移動する係止壁部と釜止め部材の二股部とが何ら干渉することがなく、中釜は反時計回りと同様に時計回りにも大きく回動する。

請求項２のミシンの全回転釜は、請求項１において、釜止め部材を左右方向へ所定ストローク移動駆動可能な駆動手段を設け、駆動手段で釜止め部材を移動駆動することで、下糸通過穴を縫針の上下動軌跡の延長線に対して左側に位置する左側位置と右側に位置する右側位置とに択一的に切換え可能に構成したものである。

請求項１の発明によれば、外釜と中釜と釜止め部材とボビンケースとを有するミシンの全回転釜において、中釜は、下糸案内部と、この下糸案内部に形成された係止穴部と、係止壁部を有し、前記係止壁部に下糸通過穴が形成されると共に前記係止壁部の上端部の下軸側後面に後方へ膨らませた膨出部が形成され、釜止め部材は、係止壁部に外釜回転方向の両側から当接可能な1対の係合部を有する二股部を有すると共に水平方向位置を調節可能構成され、前記係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成されると共に、前記二股部の１対の係合部は同様の形状に形成されている。
それ故、釜止め部材の二股部を介して係止壁部を左右方向（水平方向）に移動させる際に、この二股部と、これに当接している中釜の係止壁部とが何ら干渉することがない。それ故、中釜は反時計回りと同様に時計回りにも大きく回動することができ、この場合におけるヒッチステッチを確実に回避することができる。

そして、前記係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成されたので、釜止め部材が左右方向へ移動する移動距離に応じて、中釜の回動角度を係止壁部を介して比例的に変化させることができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項２の発明によれば、釜止め部材を左右方向へ所定ストローク移動駆動可能な駆動手段を設け、駆動手段で釜止め部材を移動駆動することで、下糸通過穴を縫針の上下動軌跡の延長線に対して左側に位置する左側位置と右側に位置する右側位置とに択一的に切換え可能に構成したので、布送り方向によって、ヒッチステッチが発生しないように、駆動機構を駆動して釜止め部材を左右方向に移動駆動させ、下糸通過穴を左側位置と右側位置とに適宜切換えることができる。

即ち、布送り方向によって縫針の目孔から延びる上糸が縫針の右側に絡むときには、駆動手段により釜止め部材を右方に移動させて、下糸通過穴を右側位置に切換えることで下糸も縫針の右側に位置するので、ヒッチステッチを防止することができる。また、布送り方向によって縫針の目孔から延びる上糸が縫針の左側に絡むときには、駆動手段により釜止め部材を左方に移動させて、下糸通過穴を左側位置に切換えることで下糸も縫針の左側に位置するので、ヒッチステッチを防止することができる。

本実施例のミシンの全回転釜は、中釜に形成された下糸案内部の右端部に形成された係止壁部の周方向幅を、内周側から外周側へ向かってリニアに小さくなるように構成し、しかも、釜止め部材に有する二股部を構成する左右１対の突出部を同形状で且つ小型化することで、中釜を反時計回りと同様に時計回りにも大きく回動できるようにしてある。更に、下糸案内部の係止壁部に形成した上糸通過穴を左方又は右方に回動させることで、加工布の布送り方向が何れであっても、ヒッチステッチが発生しないようにしてある。

先ず、ミシンのベッド部に設けられた垂直全回転釜１について説明する。
図１に示すように、垂直全回転釜１は、高速千鳥縫い用の全回転釜であり、後述する下軸８により回転可能に設けられる外釜２と、この外釜２に嵌まり込んで外釜２に対して相対回転自在に装着された中釜３と、中釜３に装着されるボビンケース４と、針板５に取付けられ中釜３が回転しないように拘束する釜止め部材７とを含んで構成される。

外釜２は外釜本体１０と、この外釜本体１０に連なる回転軸１１とを有し、ミシンの主軸（図示略）と同期して回転する下軸８から回転軸１１に回転力が伝達されることによって、縫針６の上下動に同期して回転軸１１の軸心回りに正面視にて時計回りに回転駆動される。ここで、外釜本体１０には、時計回りの回転方向に向けた剣先１２が形成されている。

中釜３は中釜本体１５とスタッド１６とを有し、外釜本体１０に同軸に嵌まり込んで、相互に回転可能に支持される。スタッド１６は、中釜本体１５の底部から中釜本体１５の開放端側に水平に延びるように突出して設けられる。

ボビンケース４は、図４，図５に示すように、前面が塞がれた筒体であり、中釜３に相対的な回転が阻止された状態で装着され、下糸ＤＴが巻装された下糸ボビン（図示略）を収納している。そこで、下軸８の回転による回転力が垂直全回転釜１に伝達されると、外釜２が縫針６の上下動に同期して、中釜３を釜止め部材７で回転しないように拘束した状態で、正面視にて時計回りに回転駆動される。

外釜２が下軸８により回転されることによって、加工布Ｗを挿通した縫針６の目孔６ａから延びる上糸ＵＴの上糸ループＵＴａが剣先１２によって捕捉され、中釜３の周囲を周回し、これによって縫針６の目孔６ａから延びる上糸ループＵＴａと下糸ボビンから延びる下糸ＤＴとが交絡され、図示しない天秤によって上糸ループＵＴａが引き締められることにより、縫目が形成される。ここで、縫針６の目孔６ａは前後方向向きに形成され、天秤から供給される上糸ＵＴはこの目孔６ａに後方から前方に向けて糸通しされている。

中釜３の上側に一体的に張り出した下糸案内部３ａが形成され、この下糸案内部３ａには、釜止め部材７の左側係合部７ａが挿入される係止穴部３ｂが形成されている。下糸案内部３ａのうちの係止穴部３ｂよりも右側端部（外釜回転方向前進側端部）に係止壁部３ｃが形成され、この係止壁部３ｃの下端部に小さな下糸通過穴３ｄが形成されている。

更に、下糸通過穴３ｄよりも上側において、図８に示すように、係止壁部３ｃの上端部の後面に後方へ膨らませた膨出部３ｆが形成され、下糸通過穴３ｄを通過した下糸ＤＴが膨出部３ｆで案内され、針板５の針穴５ａに向かうようになっている。

係止壁部３ｃの右端側縁（外釜回転方向前進側端縁）のうちの内周側端部以外の部分が内周側端部よりも右側（外釜回転方向前進側）へ突出しないように構成されている。即ち、係止壁部３ｃの周方向幅は、内周側から外周側へ向かってリニアに減少するように形成されている。

ところで、図４，図８に示すように、ボビンケース４の外周壁４ａのうちの右肩の部位に、内部の下糸ボビンから外部に引き出される下糸ＤＴに付与する糸張力を調節可能な糸調子バネ１８が付設されている。従って、下糸ＤＴは、糸調子バネ１８と外周壁４ａとの間を通り、糸調子バネ１８の先端部の下糸出口１９を経て外部に引き出される。

次に、ボビンケース４の前面左側に固着された糸案内部材２０について説明する。
図１，図３〜図５に示すように、糸案内部材２０は、正面視にて小判形状であり、ボビンケース４の前面のうち縫針６の上下動軌跡の延長線Ｎよりも左側に配設され、この下半部分において固着されている。そして、この上半部分が前方に所定角度だけ曲げ形成（図５参照）されている。糸案内部材２０の上半部分には、下糸ＤＴを係合可能な下糸案内穴２０ａが形成されている。

ボビンケース４の前面部には、更に、図４，図５に示すように、下糸出口１９から糸案内部材２０の上半部分に向かう案内溝２０ｂが左下がりに傾斜した直線状に形成されている。そこで、ボビンケース４の下糸出口１９から引き出された下糸ＤＴは、この案内溝２０ｂに案内されて糸案内部材２０の下糸案内穴２０ａを後側から前側に通され、上側の下糸通過穴３ｄを前面側から挿通し、斜め上側に延びて針板５の針穴５ａを経て加工布Ｗに連なっている。

次に、釜止め部材７を左右方向へ所定ストローク移動駆動可能な釜止め駆動機構（駆動手段）２５について説明する。
図６〜図８に示すように、垂直全回転釜１よりも前側の針板５の下面に、左右方向向きのスライド部材２６が配置されている。このスライド部材２６は、これに形成された左右方向に長い１対の長穴２６ａを介して段付き螺子２７で針板５の下面に左右方向移動可能に支持されている。

このスライド部材２６には、前後方向に向けた釜止め部材７の前端部が螺子２８で固定されている。釜止め部材７の後端部はやや上向きに湾曲し、この湾曲した二股部に左右両係合部７ａ，７ｂが形成されている。これら左右両係合部７ａ，７ｂから二股部が構成されている。左側係合部７ａは中釜３の係止穴部３ｂに挿入され、右側係合部７ｂは中釜３の係止壁部３ｃの右側端縁に当接している。即ち、係止壁部３ｃは左右両係合部７ａ，７ｂにより係止されるので、中釜３の回動位置が位置決めされている。これら左右両係合部７ａ，７ｂは同じ高さ寸法を有する同様の形状であり、小型化されている。

スライド部材２６の直ぐ左側に、下面にラック歯３０ａを形成したラック部材３０が連結され、針板５の下面に左右方向スライド可能に支持されている。更に、このラック部材３０から前側の位置に後向きに配置された切換えモータ３１が針板５の下面に固着されている。この駆動軸にピニオン３２が固定され、このピニオン３２がラック部材３０のラック歯３０ａに噛み合っている。この切換えモータ３１はステッピングモータからなっている。

それ故、切換えモータ３１が正面視にて反時計回りに回転すると、ラック部材３０とスライド部材２６とが一体的に左方に移動するので、釜止め部材７も同時に左方に所定ストロークだけ移動し、釜止め部材７と係止壁部３ｃの係合を介して中釜３が反時計回り（図１参照）に回動する。このとき、下糸通過穴３ｄは縫針６の上下動軌跡の延長線Ｎに対して左側の左側位置に移動し、この下糸通過穴３ｄを前面側から後方に挿通した下糸ＤＴは、膨出部３ｆで案内されてから右斜め上側の針穴５ａに向かう。

この状態で縫針６が針穴５ａを経て針板５の下側に下降してくると、針穴５ａを挿通して下糸通過穴３ｄに至る下糸ＤＴは弛むことなく張った状態で必ず縫針６の左側に位置することになる。それ故、ＸＹ座標の＋Ｙ方向を０°とした場合に、下糸通過穴３ｄが左側位置に切換えられている場合であって、縫目形成方向θ（布送り方向と反対方向）が、１８０°〜２２０°付近の場合に、図９に示すヒッチステッチ（ＨＳにて図示）が発生する範囲を避けることになり、ヒッチステッチを防止することができる。

切換えモータ３１が正面視にて時計回りに回転すると、ラック部材３０とスライド部材２６とが一体的に右方に移動（図６参照）するので、釜止め部材７も同時に右方に所定ストロークだけ移動し、釜止め部材７と係止壁部３ｃの係合を介して中釜３が時計回り（図１０参照）に回動する。このとき、下糸通過穴３ｄは縫針６の上下動軌跡の延長線Ｎに対して右側の右側位置に移動し、この下糸通過穴３ｄを前面側から後方に挿通した下糸ＤＴは膨出部３ｆで案内されてから左斜め上側の針穴５ａに向かう。

この状態で縫針６が針穴５ａを経て針板５の下側に下降してくると、針穴５ａを後側から前側に挿通して下糸通過穴３ｄに至る下糸ＤＴは弛むことなく張った状態で必ず縫針６の右側に位置していることになる。それ故、ＸＹ座標の＋Ｙ方向を０°とした場合に、下糸通過穴３ｄが右側位置に切換えられている場合であって、縫目形成方向θ（布送り方向と反対方向）が、１４０°〜１８０°付近の場合に、図１１に示すヒッチステッチ（ＨＳにて図示）が発生する範囲を避けることになり、ヒッチステッチを防止することができる。

次に、このように構成された垂直全回転釜１の作動及び効果について説明する。
図８に示すように、ボビンケース４に収容された下糸ボビンの下糸ＤＴは、下糸出口１９から案内溝２０ｂを経て糸案内部材２０の下糸案内穴２０ａを経た後、下糸通過穴３ｄを前面側から挿通して膨出部３ｆで案内されてから、針穴５ａを経由して針板５の上側の加工布Ｗに連なっている。

縫製途中の縫目形成方向が前方且つ右方の場合、つまり図１，図８に示すように、布送り方向が後方且つ左方の場合には、図１に示すように、釜止め駆動機構２５により釜止め部材７が左方に移動して、下糸通過穴３ｄが縫針６の上下動軌跡の延長線Ｎに対して左側の左側位置に移動される。この場合には、上糸ＵＴは縫針６の左側に位置し且つ下糸ＤＴも張った状態で縫針６の左側に位置するようになるので、ヒッチステッチの発生を確実に防止することができる。

縫製途中の縫目形成方向が前方且つ左方の場合、つまり図８，図１０に示すように、布送り方向が後方且つ右方の場合には、釜止め駆動機構２５により釜止め部材７が右方に移動して下糸通過穴３ｄが右側位置に移動される（図６参照）。このとき、係止壁部３ｃの右側端縁のうちの内周側端部以外の部分が内周側端部よりも右側へ突出しないように構成されている。

それ故、右側係合部７ｂと係止壁部３ｃとが干渉することがなく、釜止め部材７は所定ストローク分右方に移動することができ、中釜３は下糸案内部３ａを介して時計回りに大きく回動することができる。この場合には、上糸ＵＴは縫針６の右側に位置し且つ下糸ＤＴも張った状態で縫針６の右側に位置するようになるので、この場合にも、ヒッチステッチの発生を確実に防止することができる。

係止壁部３ｃの周方向幅は、内周側から外周側へ向かってリニアに減少するように形成されているので、釜止め部材が左右方向へ移動する移動距離に応じて、中釜の回動角度を係止壁部を介して比例的に変化させることができる。

図１０に示すように、中釜３が時計回りに大きく回動した場合でも、右側係合部７ｂと係止壁部３ｃとの間に、下糸ＵＴが通過するのに充分な隙間が形成されているため、天秤による糸引き締めに時に、外釜２と中釜３の間を挿通した上糸ＵＴが右側突出部７ｂと係止壁部３ｃとの間を何ら抵抗なく糸抜けすることができ、結果的に、糸締まりが良好になる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）釜止め駆動機構２５は、切換えモータ３１とラック部材３０を設けない手動式の切換え機構であってもよい。この場合には、縫目形成方向により、ヒッチステッチが発生しないように、作業者が釜止め部材７を手動で左方又は右方に適宜切換えることができる。

２）ボビンケース４に設けた糸案内部材２０を省略し、ボビンケース４の下糸出口１９から外部に出た下糸ＤＴを下糸通過穴３ｄに直接導くようにしてもよい。この場合にも、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。

本発明の垂直全回転釜の正面図である。 本発明の垂直全回転釜の平面図である。 本発明の垂直全回転釜の斜視図である。 ボビンケースの正面図である。 縫製中のボビンケースの側面図である。 ベッド部内の要部底面図である。 ベッド部内の要部側面図である。 縫製中における垂直全回転釜と針板の部分拡大側面図である。 パーフェクトステッチとヒッチステッチの説明図である。 下糸通過穴を右側位置に切換えたときの図１相当図である。 パーフェクトステッチとヒッチステッチの説明図である。 従来技術に係り、中釜が反時計回りに大きく回動したときの全回転釜の正面図である。 従来技術に係り、中釜が時計回りに小さく回動したときの全回転釜の正面図である。

１ 垂直全回転釜
２ 外釜
３ 中釜
３ａ 下糸案内部
３ｂ 係止穴部
３ｃ 係止壁部
３ｄ 下糸通過穴
４ ボビンケース
５ 針板
６ 縫針
７ 釜止め部材
７ａ 左側係合部
７ｂ 右側係合部
２０ 糸案内部材
２５ 釜止め駆動機構
３０ ラック部材
３１ 切換えモータ
３２ ピニオン
Ｎ 縫針の上下動軌跡の延長線

Claims (2)

1. ミシンの針板の下側で縫針の上下動と調時して下軸と一体回転する外釜と、この外釜に相対回転自在に装着された中釜と、前記針板に取り付けられ中釜が回転しないように拘束する釜止め部材と、前記中釜に着脱可能に装着されたボビンケースとを有するミシンの全回転釜において、
   前記中釜は、下糸案内部と、この下糸案内部に形成された係止穴部と、前記下糸案内部のうちの前記係止穴部よりも外釜回転方向前進側の係止壁部を有し、
   前記係止壁部に下糸通過穴が形成されると共に前記係止壁部の上端部の下軸側後面に後方へ膨らませた膨出部が形成され、
   前記釜止め部材は、前記係止壁部に外釜回転方向の両側から当接可能な1対の係合部を有する二股部を有すると共に水平方向位置を調節可能に構成され、
   前記係止壁部の周方向幅が中釜の回転中心側から中釜の径方向外側へ向かってリニアに減少するように形成されると共に、前記二股部の1対の係合部は同様の形状に形成されたことを特徴とするミシンの全回転釜。
2. 前記釜止め部材を左右方向へ所定ストローク移動駆動可能な駆動手段を設け、
   前記駆動手段で釜止め部材を移動駆動することで、前記下糸通過穴を縫針の上下動軌跡の延長線に対して左側に位置する左側位置と右側に位置する右側位置とに択一的に切換え可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のミシンの全回転釜。