JP6998665B2 - ミシン - Google Patents

Description

本発明は、上糸を横切るように糸掛合部を移動させて当該糸掛合部で上糸を捕捉及び牽引する天秤を備えたミシンに関する。

ミシンは、上糸に糸輪を形成し、上糸の糸輪に下糸を挿通することで、上糸と下糸を交絡させて縫い目を形成する。上糸は、糸駒から針に挿通され、下糸は、剣先を有する釜に収納される。糸輪は、上糸が挿通した針が下死点から上昇することで形成される。釜の剣先が糸輪を捕捉し、糸輪を捕捉した状態で釜が回転し上糸が下糸を潜ることで、上糸と下糸が交絡する。

水平天秤と呼ばれる装置において、糸掛合部は上糸を横切るように往動する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。水平天秤の糸掛合部はフック状を成し、往路で上糸を捕捉して、上糸をＶ字状に牽引する。糸掛合部は復路で上糸から離間し、以って上糸の捕捉が解かれる。これにより、上糸に緩みが生じる。この緩み分によって糸輪分を含めた縫い目形成に必要な上糸が供給されることになる。

従来、操作スイッチがオフとなると、ミシンは針を上死点で停止させていた。水平天秤において針が上死点にあるとき、糸掛合部は、往路始点から糸道を通過した後の往路途中の位置に停止する。そのため、操作スイッチがオフの最中、上糸を交換すると、操作スイッチをオンにした後の第１針目の作動サイクルでは、糸掛合部は、糸道を通過した後の往路途中から往路終点に向かうことになる。

糸掛合部が糸道を通過した後の往路途中から動作すると、糸掛合部は、最初の往路において糸道を横切ることができず、最初の往路では上糸を捕捉及び牽引できない。上糸が捕捉及び牽引されなければ、上糸に緩みは生じず、糸取りバネで上糸を引き上げてしまうと糸輪相当分の供給量が不足し、剣先が上糸を捕捉できない虞が生じる。すなわち、第１針目の作動サイクルでは縫い目が形成できない所謂目飛びの虞がある。

そこで、糸掛合部が往路始点から糸道の間に位置するときに稼働停止するミシンが提案されている(例えば特許文献２参照)。このミシンでは、上糸交換後、第１針目の作動サイクルから上糸を確実に捕捉及び牽引できるので、糸輪相当分の緩みが上糸に生じ、第１針目の作動サイクルにおける目飛びが防止される。

一方、ミシンにはハズミ車が備えられている。ハズミ車は手動操作で針を上げ下げする際に利用される。但し、針を駆動させる機構と糸掛合部を駆動させる機構とに一部共通部分が存在し、ハズミ車の手動操作は糸掛合部の変位も生じさせる。そのため、糸掛合部が往路始点から糸道の間に位置するときにミシンを稼働停止させても、その後のハズミ車の手動操作によって糸掛合部が糸道を過ぎた位置に移動していることもある。

このハズミ車を手動操作したケースでは、結局、第１針目の作動サイクルで、糸掛合部が上糸を捕捉及び牽引できず、上糸の緩みに十分な余裕がなく、糸取りバネによる上糸の引き上げによって糸輪相当分の供給量に不足が生じ、剣先が上糸を捕捉できない。すなわち、相変わらず、第１針目の作動サイクルでの目飛びの虞は残存する。

特開平２－１１１３９２公報 特開２００２－２２４４８１号公報

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、上糸を横切って上糸を捕捉及び牽引する天秤を備えるミシンにおいて、第１針目の作動サイクルで目飛びが発生することのを阻止することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るミシンは、上糸と下糸とを針と釜の協働動作によって交絡させて縫い目を形成するミシンであって、前記上糸の糸道を横断して前記上糸を捕捉し牽引する天秤と、前記上糸の緩みに連動し前記上糸の糸道を変更する糸取りバネと、前記糸取りバネによる前記上糸の糸道変更を規制する糸取りストッパと、を備え、前記糸取りバネは、コイルとアームから成るトーションバネであり、前記アームに前記上糸が掛けられ、前記コイルの付勢力によって前記上糸を引き上げるように回動する糸案内部を有し、前記糸取りストッパは、前記アームを挟持し回動可能に設けられた回動レバーと、前記回動レバーの回動経路上に出没可能な突起部材と、前記突起部材を前記回動経路上に前進させるためのアクチュエータと、を備え、前記アームと前記回動レバーは互いの回動に連動し、前記アクチュエータは、前記第１針目の往復運動間で前記突起部材を前記回動レバーの揺動経路上に前進させ、第２針目以降の往復運動では前記突起部材を前記回動レバーの揺動経路から後退させ、前記糸取りストッパは、前記第１針目の往復運動間で前記アームの回動を規制し、前記針の第１針目の往復運動間では前記上糸の緩みに前記糸取りバネを連動させず前記上糸の糸道を変更させないこと、を特徴とする。

前記突起部材を保持する出力レバーを備え、前記アクチュエータは、前記出力レバーを駆動させることで、前記突起部材を前記回動経路上に前進させ、前記回動レバーは、前記回動経路の少なくとも一部にかかる側面を有し、前記突起部材は、前記出力レバーに対して出没可能に保持され、且つ弾性部材によって前記前進方向に付勢されているようにしてもよい。

前記上糸に調子圧を与える上糸調子器を備え、前記上糸調子器は、前記上糸を挟む可動皿及び固定皿と、を備え、前記アクチュエータは、前記突起部材と前記可動皿を移動させる共通の駆動源であるようにしてもよい。

前記上糸が設置若しくは交換されて以降の、又は糸切動作を含む縫製中断後の、最初の針の往復運動を検知するセンサを備え、前記糸取りバネは、前記上糸が設置若しくは交換されて以降の、又は糸切動作を含む縫製中断後の、針の往復運動の前記第１針目を前記センサで検出した結果に基づき、前記上糸の糸道変更を制御するようにしてもよい。

手動操作により前記天秤の位置を変更可能なハズミ車を備え、前記天秤は、ユーザによる停止操作を契機に、往路の始端と前記糸道との間で停止する一方、前記停止操作後、前記ハズミ車の操作によって前記糸道を通り過ぎた位置に移動可能であるようにしてもよい。

前記第１針目は、前記上糸が設置若しくは交換されて以降、又は糸切動作を含む縫製中断後、縫目形成動作における最初の針の往動運動であるようにしてもよい。

本発明によれば、糸掛合部が上糸の糸道を横切る天秤を備えていても、第１針目の作動サイクルで目飛びが発生することが抑制される。

ミシン全体の構成を示す図であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は内部構成の概略を示す。 天秤の詳細構成を示す斜視図である。 糸掛合部の移動軌跡を示す図である。 上糸調子器の分解斜視図である。 上糸調子器の正面斜視図である。 上糸調子器の側面部分拡大図である。 上糸調子器の回動レバーを示す斜視図である。 上糸調子器の背面斜視図である。 上糸調子器の部分断面図である。 ミシンのコントローラの構成を示すブロック図である。 糸取りバネの稼働タイミングを示すタイミングチャートである。 第１針目における天秤の位置を示す斜視図である。 第１針目における糸案内部の跳ね上がり規制を示す斜視図である。 第１針目において糸案内部の跳ね上がりを規制した際の上糸の緩みを示す図である。 第１針目における糸取りストッパの誤作動を示す斜視図である。 第２針目以降における糸案内部の跳ね上がり規制解除を示す斜視図である。 第２針目以降において糸案内部の跳ね上がり規制を解除した際の上糸のしまりを示す図である。

（ミシンの全体構成）
図１に示すミシン１は、針板２１に載置された布地１００に対して針３を落とし、上糸２００と下糸３００とを交絡させて縫い目を形成することで、該布地１００を縫製する家庭用、職業用又は工業用の装置である。上糸２００は糸道４を通って針３に挿通され、更に押え足２２の底で押え付けられており、押え足２２からユーザによって任意量引き出される。

このミシン１は、針棒３１と釜５を有する。針棒３１は、針板２１に対して垂直に延び、延び方向に往復動可能に取り付けられる。針棒３１は、針板２１側の先端で針３を支持している。釜５は、一平面が開口した内部中空のドラム形状を有し、針板２１に対して水平又は垂直に取り付けられ、円周方向に回転可能となっている。この釜５は、周面に糸輪を捕捉するための剣先を有し、下糸３００を巻いたボビンを内部に収容する。

尚、ミシン１において垂直とは針板２１を基準とする方向であり、一般的には鉛直方向と一致する。ミシン１において水平は、垂直と直交する方向である。

このミシン１において、針棒３１の往復動によって、針３が上糸２００を伴って布地１００を貫通する。この針３が下死点から上昇する時に、布地１００との摩擦によって針３の上昇に追従しきれなかった上糸２００が糸輪を形成する。釜５が剣先で糸輪を捕捉しながら回転し、下糸３００を繰り出したボビンが釜５の回転に伴って糸輪をくぐる。このとき、下糸３００も上糸２００の糸輪をくぐり、上糸２００と下糸３００とが交絡し、縫い目となる。

針棒３１と釜５は、共通のミシンモータ６を動力源として、各々の伝達機構を介して駆動する。針棒３１には、水平に延びた上軸６１がクランク機構６２を介して連結されている。上軸６１の回転をクランク機構６２が直線運動に変換して針棒３１に伝達することで、針棒３１は上下動する。上軸６１には、ハズミ車６５が取り付けられており、ユーザの手動操作によって上軸６１を軸回転させることが可能となっている。

釜５には、水平に延びた下軸６３が歯車機構６４を介して連結されている。釜５が水平に設置されている場合、歯車機構６４は、例えば軸角を９０度とする円筒ウォームギアである。下軸６３の回転を歯車機構６４が９０度変換して釜５に伝えることで、釜５は水平回転する。

更にミシン１は、天秤７と上糸調子器８を有する。天秤７は、上糸２００の糸道４に介在自在な装置であり、上糸２００を制御する。天秤７は、上糸２００を引き締めることで、上糸２００を糸駒から繰り出させ、また縫い目を引き締める。また天秤７は、上糸２００を緩めることで、釜５が上糸２００の糸輪を潜ることが可能な量の上糸２００を供給する。

上糸調子器８は、上糸２００の糸道４に設置され、上糸２００の調子を制御する。上糸調子器８は、作動サイクル中、天秤７が適切に上糸２００を引き締めることができるように、糸駒から天秤７までの糸道４の上流で上糸２００を挟み込む調子圧をかける。

（天秤）
図２は、天秤７の詳細構成を示す斜視図である。図２に示す天秤７は、上糸２００の糸道４を横切る糸掛合部７１を有し、糸掛合部７１の往復運動によって上糸２００の捕捉、捕捉中の牽引、及び解放を繰り返す装置である。糸道４を横切る糸掛合部７１は、糸道４の垂直に延びる区間を水平に横切ることが一般的であり、水平に往動運動する糸掛合部７１を有する天秤７は水平天秤と呼ばれる。

上軸６１には、糸掛合部７１を水平運動させるための歯車機構７２が設置されている。上軸６１の周面に円筒ウォームギア７２ａが形成され、上軸６１との直交軸を有する円筒ホイール７２ｂが円筒ウォームギア７２ａに噛合する。この円筒ウォームギア７２ａと円筒ホイール７２ｂによって歯車機構７２を成す。この歯車機構７２は、軸角を９０度とし、垂直面上での回転運動を水平面上での回転運動に変換する。

円筒ホイール７２ｂはクランクシャフトを兼ねる。円筒ホイール７２ｂには、外形が卵形状のプレートにより成るクランクアーム７３が連結する。クランクアーム７３は、一部の周面が半径方向に膨出している。このクランクアーム７３の膨出部には、鈍角に開いたブーメラン形状の天秤体７４がクランクピンを介して連結されている。天秤体７４は、クランクアーム７３側を基端として先端側に糸掛合部７１を有している。天秤体７４の屈曲点には揺動リンク７５がクランクピンを介して連結されている。揺動リンク７５は、一端が機枠等に接続された固定端となっている。

尚、天秤体７４において、クランクアーム７３との連結点と糸掛合部７１とは高さが異なっており、天秤体７４は、水平面に沿ってブーメラン形状に屈曲する他、高さ方向に２度屈曲して段部が設けられ、連結点側と糸掛合部７１側とを高さを相違させて延びている。

この天秤７によると、糸掛合部７１は、揺動リンク７５に規制されて、揺動リンク７５の固定端を中心に水平面を円弧状に往復運動する。また、天秤体７４が揺動リンク７５に規制されて向きを変化させることにより、糸掛合部７１は、揺動リンク７５との連結点を中心に水平面に円弧状に往復運動する。この両往復運動の合成により、糸掛合部７１は、図３に示すように、往路７１ａと復路７１ｂで異なる軌跡を辿る。糸掛合部７１は、往路前半で円弧状に膨らんだ軌跡を辿り、復路後半で円弧状に引っ込んだ軌跡を辿る。

図２及び図３に示すように、天秤７は、糸掛合部７１の往路７１ａ前半に描かれる円弧状の軌跡と上糸２００の糸道４が交差するように設置される。また、糸掛合部７１は、往路始端７１ｃから糸道４を臨む側面がフック状を成している。そのため、糸掛合部７１は、往路７１ａで糸道４を横切り、糸道４に存在する上糸２００を引っ掛けるように捕捉し、往動の継続によって掻き込むように上糸２００を牽引する。また、糸掛合部７１は、復路７１ｂで上糸２００から離間して上糸２００を捕捉状態から解放し、糸道４を回避して復路終端、すなわち往路始端７１ｃに戻る。

（上糸調子器）
図４は、上糸調子器８の分解図であり、図５は、上糸調子器８の正面斜視図である。図４及び５に示すように、上糸調子器８は、固定皿８０１と可動皿８０２とを面を向かい合わせにして備えている。固定皿８０１と可動皿８０２は間に上糸２００の糸道４を挟むように設置されている。可動皿８０２は、固定皿８０１に至るシャフト８０３に遊貫され、固定皿８０１と接離する方向にスライド可能となっている。固定皿８０１に可動皿８０２が接触すると、糸道４を通る上糸２００が固定皿８０１と可動皿８０２によって挟まれ、上糸２００は押圧力を受ける。この押圧力が上糸２００の調子圧である。

以下、固定皿８０１と可動皿８０２が接離する方向を皿接離方向といい、特に固定皿８０１に可動皿８０２が接触する向きを皿接触方向、固定皿８０１から可動皿８０２が離れる向きを皿離間方向という。また、皿接離方向と直交し、上軸６１が延びる水平面に沿った方向を前後方向という。

上糸調子器８は、可動皿８０２の裏面側、すなわち固定皿８０１を臨む面とは反対側に、可動皿８０２を固定皿８０１に向けて押し出すプッシャ８０４を備えている。プッシャ８０４は、複数の突起を可動皿８０２側に備え、可動皿８０２の全体に均等に力をかけて押し出し可能となっている。プッシャ８０４の裏側、すなわち可動皿８０２を臨む面とは反対側には、圧縮バネ８０７が設けられている。プッシャ８０４と圧縮バネ８０７はシャフト８０３に挿通され、圧縮バネ８０７は、皿接離方向に延在している。圧縮バネ８０７の先端がプッシャ８０４の裏面に接続されている。

圧縮バネ８０７の付勢力がプッシャ８０４を介して可動皿８０２を固定皿８０１に押し込み、圧縮バネ８０７の収縮量に応じた調子圧が可動皿８０２と固定皿８０１との間にかかる。この上糸調子器８は、圧縮バネ８０７を収縮させる調子設定ロッド８０８を備えている。

調子設定ロッド８０８は、圧縮バネ８０７を挟んでプッシャ８０４とは反対側に位置する。調子設定ロッド８０８は、シャフト８０３に遊貫された押圧板８０８ａと、皿接離方向と直交する前後方向に延在したピン８０８ｂとを一体化して備えている。押圧板８０８ａは、圧縮バネ８０７の外径と同一又は若干広い円盤面と、この円盤面の中心から膨出して圧縮バネ８０７に嵌る円筒体とを有し、圧縮バネ８０７と嵌合している。

ピン８０８ｂは、皿接離方向に長尺な長穴８０９に緩挿されており、調子設定ロッド８０８は長穴８０９でガイドされて皿接離方向に平行移動する。調子設定ロッド８０８は、皿接触方向に平行移動することで、押圧板８０８ａを用いて圧縮バネ８０７を収縮させる。圧縮バネ８０７の収縮量は調子設定ロッド８０８の移動量で決まる。

この上糸調子器８は、調子設定ロッド８０８を平行移動させる回転モータ８１０と歯車８１１を備えている。回転モータ８１０はステッピングモータやサーボモータである。回転モータ８１０の回転軸と歯車８１１は、直接又は他の歯車を介して噛合している。歯車８１１の平坦面と調子設定ロッド８０８のピン８０８ｂとは直交関係にある。

歯車８１１の第１平坦面８１２には、歯車８１１の回転中心から外周へ螺旋を描きながら徐々に拡がる螺旋溝８１３が形成されている。調子設定ロッド８０８のピン８０８ｂは螺旋溝８１３内に嵌っている。歯車８１１はカムとなり、調子設定ロッド８０８はカムフォロアとなる。歯車８１１が回転すると、調子設定ロッド８０８は、長穴８０９に規制されつつ、歯車８１１の中心側から外周側へ押し出され、圧縮バネ８０７を皿接触方向に収縮させる。すなわち、上糸２００の調子圧はモータ８０６の回転量に応じて制御される。

この上糸調子器８は更に糸取りバネ８１６を備えている。糸取りバネ８１６は、上糸２００に発生する緩みに応答して糸道４の経路長を増加させ、増長させた経路長で上糸２００の緩み分を吸収させる。この糸取りバネ８１６は、金属製線材のトーションバネにより成り、コイル部８１７とアーム８１８とを有する。アーム８１８は、コイル部８１７の巻軸と直交する方向に突き出して延長され、途中で幾つかの折り曲げ加工が施されている。

コイル部８１７は、シャフト８０３に挿嵌されて、固定皿８０１と可動皿８０２の対を挟んで圧縮バネ８０７とは反対側に位置する。本上糸調子器８の一例としては、コイル部８１７は、機枠を挟んで固定皿８０１と可動皿８０２の対と隣接する。

アーム８１８は、環状に大回りしながら皿離間方向に延びて、固定皿８０１と可動皿８０２の列を通り越し、アーム８１８の先端をシャフト８０３に架けている。特に図６に示すように、アーム８１８は、Ｕ字の両直線腕部を真横に一直線に横切る仮想線で９０度角に屈曲加工されており、コイル部８１７の巻回軸に沿った方向から見るとＬ字又はＶ字状を成す。アーム８１８の折り曲げ方向は、コイル部８１７の巻き込み方向と一致する。

この糸取りバネ８１６において、アーム８１８のＵ字湾曲部は、糸案内部８１９として機能する。糸案内部８１９には、ユーザにより上糸２００が掛けられ、また糸案内部８１９には、コイル部８１７によって円弧状に跳ね上がる付勢力が与えられる。糸案内部８１９は、締まった上糸２００に付勢されて、締まった上糸２００が形成する糸道４に沿うように押し下げられる。一方、糸案内部８１９は、上糸２００に緩みが生じると、コイル部８１７が蓄積する付勢力により、上糸２００を引掛けながら円弧状に跳ね上がり、上糸２００を引き上げる。換言すると糸道４の経路長を増加させ、その増加分によって上糸２００の緩み分を吸収させる。

また、上糸２００が糸道４にセットされる際、上糸４は糸案内部８１９と接触するようにミシン１に掛け入れられる。このとき、アーム８１８がＶ字状に折り曲げられていることにより、上糸２００の掛け入れ側に、糸案内部８１９を正面に据えた受入口が形成されることとなり、更に糸案内部８１９の両脇に上糸２００の外れを阻止するガイドラインが形成されることになる。

更に、図４及び図５に示すように、上糸調子器８は糸取りストッパ８２０を備える。糸取りストッパ８２０は、糸案内部８１９の跳ね上がりを制止する。この糸取りストッパ８２０は、糸案内部８１９と動きを共にする回動レバー８２１と、所定タイミングで回動レバー８２１を固定する円柱状の突起部材８２９を備える。

回動レバー８２１は、コイル部８１７の付勢力に勝る剛性を有し、基部がシャフト８０３に挿嵌されて、シャフト８０３の軸を中心に回転自在となっている。図７に示すように、回動レバー８２１には、基部から延びる連動レバー８２２と挟持部８２５とを一体的に備えている。連動レバー８２２は、シャフト８０３と直交して延び、シャフト８０３の軸を中心に回動する。挟持部８２５は、糸取りバネ８１６が備えるアーム８１８の一部を、アーム８１８の回動方向から挟み込む。典型的には、挟持部８２５は、アーム８１８の基端部分を挟持する。

この連動レバー８２２と糸案内部８１９とは、挟持部８２５を介して連動関係を有し、互いの回動に追従する。そのため、回動レバー８２１の動作規制は、挟持部８２５に掴まれたアーム８１８の糸案内部８１９に対する動作規制となる。

突起部材８２９は連動レバー８２２の回動経路に介入し、連動レバー８２２の回動を妨げる。即ち、突起部材８２９は、糸案内部８１９による、緩んだ上糸２００の引き上げを制止する。連動レバー８２２には切り欠き８２４が設けられている。突起部材８２９は、締まった上糸２００の付勢により糸案内部８１９が押し下げられたときに、連動レバー８２２の切り欠き８２４に嵌る位置に移動する。

この突起部材８２９は、平歯車８１１の第２平坦面８１４に形成される膨出部８１５（図８参照）と、膨出部８１５によって揺動する作動レバー８２７と、作動レバー８２７にリンクされた出力レバー８２８によって移動する。

作動レバー８２７は、両端が同じ方向に屈曲した略Ｕ字形状を有する所謂第１種テコである。作動レバー８２７は、延び途中がピンで回動可能に軸支されて支点８２７ａを有している。作動レバー８２７の一端部８２７ｂは、平歯車８１１の第２平坦面８１４（図８参照）に接触し、力点となる。第２平坦面８１４は、螺旋溝８１３が形成された第１平坦面８１２の反対面である。図４及び図５に示すように、作動レバー８２７の他端部８２７ｃは、圧縮バネ８０７、可動皿８０２、固定皿８０１及び糸取りバネ８１６を通過するまで、皿接触方向に延び、作用点となる。

図８に示すように、第２平坦面８１４には、平歯車８１１の一定角度範囲に延在する台形状の膨出部８１５が形成されている。膨出部８１５の形成位置は作動レバー８２７が第２平坦面８１４上で描く移動軌跡上である。更に、膨出部８１５の形成位置は、ロッド８０６が螺旋溝８１３の中心又は最外部に位置するときに、作動レバー８２７の一端部が膨出部８１５を登上する場所である。回転モータ８１０により平歯車８１１が回転し、膨出部８１５と作動レバー８２７の一端部とが一致すると、作動レバー８２７の端部８２７ｂが押し上げられ、作動レバー８２７の端部８２７ｃが前方へ回動する。

出力レバー８２８は、略Ｌ字型形状を有する所謂第３種テコである。出力レバー８２８は、連動レバー８２２の裏側、即ち、アーム８１８が突き出た側の逆側を基端とし、連動レバー８２２を上糸調子器８の外側から回り込んで、連動レバー８２２の脇を通って前方へ延びる。出力レバー８２８には、出力レバー８２８の後方側から延びてきた出力レバー８２８の端部８２７ｃが屈曲点付近で積み重なっている。

出力レバー８２８の基端はピンで回動可能に軸支されて支点となっている。作動レバー８２７の重なり部分には穴部８２７ｄが形成され、出力レバー８２８の重なり部分には該穴部８２７ｄへ挿入されるピン８２８ａが立ち上がっており、重なり部分で出力レバー８２８と作動レバー８２７とが連結する。この連結点が出力レバー８２８の作用点となる。出力レバー８２８は、糸案内部８１９が押し下げられたときの連動レバー８２２の切り欠き８２４の位置まで延び、突起部材８２９は、この位置の切り欠き８２４を側面から臨む位置に備えられる。突起部材８２９の位置が出力レバー８２８における力点である。

回転モータ８１０により平歯車８１１が回転し、膨出部８１５と作動レバー８２７の一端部とが一致すると、作動レバー８２７の端部８２７ｃが押し上げられ、作動レバー８２７の出力レバー８２８との連結点が回動レバー８２１側に向かう。出力レバー８２８は、固定端を中心に回動し、突起部材８２９を連動レバー８２２の切り欠き８２４に嵌る。これにより、連動レバー８２２は、その回動径路の始点で突起部材８２９と当接し、連動レバー８２２の回動が阻止される。上糸２００に緩みが生じて上糸２００から糸案内部８１９への付勢力が無い状態であっても、連動レバー８２２に繋がる挟持部８２５がアーム８１８を挟持しており、糸案内部８１９の跳ね上がりも阻止される。そのため、上糸２００が緩んでも、その緩みが維持される。

更に、図９に示すように、出力レバー８２８には突起部材８２９が設けられる箇所に穴部８３０が形成されている。穴部８３０には、底を座面として圧縮バネ８３１が設置されており、圧縮バネ８３１に突起部材８２９が固定されている。穴部８３０は突起部材８２９の径より大きく、突起部材８２９は圧縮バネ８３１の付勢力を抗して穴部８３０へ埋没可能となっている。また、連動レバー８２２は、前後方向に拡がる側面、すなわち出力レバー８２８を臨む側面が幅広側面８２３となっている。幅広側面８２３は、糸案内部８１９の跳ね上がりが最大となった状態において、突起部材８２９の介入箇所に及ぶ。

連動レバー８２２が揺動中に糸取りストッパ８２０が作動してしまった場合、突起部材８２９は連動レバー８２２の幅広側面８２３に接触し、圧縮バネ８３１の付勢力に抗して穴部８３０へ埋没する。そのため、糸取りストッパ８２０の誤作動によって機構に過負荷が生じるのを防止する。また、連動レバー８２２の背後に突起部材８２９が入り込んで、連動レバー８２２が元に戻らなくなるのを防止する。

（コントローラ）
図１０は、ミシン１のコントローラ９の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、ミシン１には、ミシンモータ６と上糸調子器８等を制御するコントローラ９が内蔵されている。コントローラ９は、所謂コンピュータ又はマイコンと周辺装置で構成される。コンピュータ又はマイコンは、ＣＰＵとも呼ばれる演算制御装置、ＲＯＭとも呼ばれるプログラム及びデータを格納したメモリ、並びにＲＡＭとも呼ばれるワークメモリを備える。周辺装置は、ミシンモータ６や上糸調子器８等のモータドライバとユーザの入力手段となる操作部９３を含む。操作部９３は、タッチパネルやダイヤルやフットコントローラ等である。

このコントローラ９は、プログラムの実行により少なくとも演算制御部とモータドライバを主体とする駆動制御部９１と調子制御部９２とを備える。調子制御部９２は、調子設定部９２１と糸取り制御部９２２とを備える。

駆動制御部９１は、操作部９３に停止操作が入力されると、所定タイミングでミシンモータ６への駆動信号を出力停止する。駆動信号の出力停止タイミングは、天秤７の糸掛合部７１が往路始端に位置したときである。

調子制御部９２は、上糸調子器８を制御する。詳細には回転モータ８１０の回転量を制御する。調子設定部９２１は、上糸調子情報に応じて回転モータ８１０を回転させて、固定皿８０１と可動皿８０２とに上糸２００を挟持させ、押圧力を上糸２００にかける。上糸調子情報は、操作部９３に入力された上糸２００への調子を決定するための内容であり、風合い等の選択、または縫い模様、布送り量、布厚、縫い速度、針の振幅等の縫い条件である。

糸取り制御部９２２は、糸取りストッパ８２０が作動するまで回転モータ８１０を駆動させ、糸取りバネ８１６による上糸２００の引き上げを制止する。図１１は、糸取りストッパ８２０の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。糸取り制御部９２２は、ミシン１が前回停止してから針３が最初に往復動する第１針目の作動サイクルの終了までは、突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路に介入させ、糸案内部８１９の跳ね上がりを阻止する。第２針目以降の作動サイクルでは、糸取り制御部９２２は、突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路から退避させ、糸案内部８１９の跳ね上がりを許可する。

換言すると、第１針目の作動サイクルの終了までは、糸取り制御部９２２が上糸調子器８の回転モータ８１０を制御し、糸取りストッパ８２０を作動させて上糸２００の緩みに対する糸案内部８１９の跳ね上がりを阻止し、第２針目の作動サイクル以降は、調子設定部９２１が上糸調子器８の回転モータ８１０を制御し、上糸調子情報に従って上糸２００に調子圧をかける。

尚、上糸２００を設置若しくは交換した後の最初の針３の往復運動、及び糸切動作を伴う縫製中断後の最初の針３の往復運動が第１針目の作動サイクルである。それ以外、たとえば単に縫製動作を一時停止させた後に再開させた場合の再開後の作動サイクルは、第２針目以降の作動サイクルとすることが望ましい。なぜなら、上糸２００を交換せずにミシン１の動作を再開させた場合には、例えハズミ車６５が操作されても上糸２００を捕捉及び牽引できるからである。これらを区別して制御するためには、上糸２００の設置若しくは交換は、上糸センサ（不図示）による上糸の有無の検出を行うか、又は可動皿８０２又はプッシャ８０４の位置を変える動作等の交換予備動作をセンサによって検知すればよく、同様に糸切動作を伴う縫製中断は、糸切機構（不図示）の動作をセンサによって検知すればよい。

（作用）
ハズミ車６５が操作されると、図１２に示すように、糸掛合部７１が往動始端から糸道４を通り過ぎて停止していることがある。この状態で上糸２００が交換されると、第１針目の作動サイクルでは糸掛合部７１が上糸２００を捕捉及び牽引できない。そのため、上糸２００の緩みは少ない。

そこで、第１針目の作動サイクルが終了するまでの間、糸取り制御部９２２は、回転モータ８１０を駆動させて、作動レバー８２７が膨出部８１５を登上させておく。そうすると、図１３に示すように、作動レバー８２７は、膨出部８１５に押し上げられて回動し、出力レバー８２８は、作動レバー８２７の回動に伴って端部８２７ｃが連動レバー８２２に近づくように回動し、突起部材８２９は連動レバー８２２の回動径路上に介入する。連動レバー８２２は突起部材８２９に阻まれて回動できず、連動レバー８２２と動きを共にする糸案内部８１９は、上糸２００が緩んでも跳ね上がることができない。

そのため、図１４に示すように、上糸２００の緩みに応答して糸案内部８１９が上糸２００を引き上げることはなく、上糸２００の緩みが維持される。従って、上糸２００の緩み分が糸道４の経路長で吸収されることはなく、第１針目の作動サイクルで糸輪分の糸量を奪い去られることはない。即ち、第１針目の作動サイクルで糸掛合部７１が上糸２００を捕捉及び牽引できなくとも、第１針目の作動サイクルでは糸取りバネ８１６が作動しないので、所謂目飛びが抑制される。

図１５に示すように、連動レバー８２２の回動中に突起部材８２９が回動経路に介入させてしまった場合、突起部材８２９は、連動レバー８２２の幅広側面８２３に当たり、圧縮バネ８３１の付勢力に抗して穴部８３０に後退する。そのため、連動レバー８２２を歪めてしまったり、連動レバー８２２の背後に突起部材８２９が挿入されてしまい、連動レバー８２２が元に戻らず、糸案内部８１９が跳ね上がったままとなることが防止される。

第２針目以降の作動サイクルでは、上糸調子情報に対応して回転モータ８１０を回転させておく。この回転量では、膨出部８１５と作動レバー８２７とは位置が不一致である。そのため、図１６に示すように、作動レバー８２７は回動せず、突起部材８２９は連動レバー８２２の回動経路から退避している。従って、図１７に示すように、上糸２００に緩みが生じると、上糸２００からの糸案内部８１９への付勢力が解除され、コイル部８１７の付勢力により糸案内部８１９は跳ね上がる。糸案内部８１９は緩んだ上糸２００を引掛けて跳ね上がり、上糸２００の糸道４の経路長を増加させることで、上糸２００の緩み分を吸収して縫い目の締まりを良好にする。

（効果）
このように、本実施形態のミシン１は、往復運動するとともに、往路で上糸２００の糸道４を横断して上糸２００を捕捉及び牽引する天秤７を備える。また、上糸２００の緩みを経路長で吸収するように、上糸２００を引き上げて上糸２００の糸道４を変更する糸取りバネ８１６が備えられる。この糸取りバネ８１６は、針３の第１針目の往復運動間では上糸２００の緩みに無応答で上糸２００を引き上げず、針３の第２針目以降の往復運動間では上糸２００の緩みに応答して上糸２００を引き上げるようにした。

これにより、上糸２００が掛けられたときに糸掛合部７１が糸道４を通り過ぎた位置にあり、上糸２００が掛けられた後の第１針目の作動サイクルにおいて糸掛合部７１が上糸２００を捕捉及び牽引できなくとも、糸取りバネ８１６が上糸２００を引き締めてしまうことがないため、目飛びを虞を低減することができる。

尚、本実施形態では、糸掛合部７１が往路始端から糸道４の間にあるときにミシン１を停止するが、ハズミ車６５の操作によって糸道４を過ぎた位置に移動してしまい、第１針目で上糸２００を捕捉及び牽引できない例を説明した。しかし、これに限られず、第１針目で上糸２００を捕捉及び牽引できないあらゆるケースで、本実施形態のミシン１は目飛びの虞を抑制できる。

例えば、ユーザに対する安全のため、針３が上死点に位置するときにミシン１を停止させる場合、糸掛合部７１は糸道４を過ぎた位置で停止する。この場合も、停止後に上糸２００を交換等によって掛けると、第１針目は上糸２００が牽引及び捕捉されない。この針３が上死点で位置するときにミシン１を停止させる場合であっても、本実施形態のミシン１は適用でき、目飛びの虞を抑制できる。

また、本実施形態では、糸取りバネ８１６による上糸２００の引き上げを規制する糸取りストッパ８２０を備えるようにした。この糸取りストッパ８２０は、アーム８１８に取り付けられた回動レバー８２１と、連動レバー８２２の回動経路上に出没可能な突起部材８２９と、当該突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路上に前進させる回転モータ８１０とを備えるようにした。そして、アーム８１８と連動レバー８２２は互いの揺動に連動して動作し、回転モータ８１０は、第１針目の往復運動で突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路上に前進させ、第２針目以降の往復運動では突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路から後退させるようにした。これにより、糸取りバネ８１６は、針３の第１針目の往復運動では上糸２００の緩みに無応答で上糸２００を引き上げない。

さらにこの態様によれば、突起部材８２９は、当該突起部材８２９よりも大径の穴部を座面とする圧縮バネ８３１に保持され、また連動レバー８２２は、糸案内部８１９の跳ね上がった状態で、突起部材８２９が回動経路に介入してくる位置まで少なくとも拡がる幅広側面８２３を有する構成を採ることができる。これにより、糸取りストッパ８２０の誤作動や作動タイミングの遅れが生じても、機構に不具合を発生させることがない。すなわち、突起部材８２９は、連動レバー８２２の回動中に回動経路に向けて前進すると、連動レバー８２２の幅広側面８２３に当接し、圧縮バネ８３１の付勢力に抗して穴部８３０に後退できる。

尚、実施形態では糸取ストッパ８２０は、テコ状の出力レバー８２８、ピン状の突起部材８２９、コイルばね状の圧縮バネ８３１によって構成されているが、この態様に限られず、後述する実施形態を含め糸取りバネ８１６の回動を規制するあらゆる手段が適用可能である。

このミシン１は、上糸２００に調子圧を与える上糸調子器８を備える。また、上糸調子器８は、上糸２００を挟む可動皿８０２及び固定皿８０１と、固定皿８０１に向けて可動皿８０２を移動させる回転モータ８１０とを備える。そして、糸取りストッパ８２０は、この回転モータ８１０によって作動されるようにした。

これにより、糸取りストッパ８２０は上糸調子器８の多数の部品を共用できるので、部品点数を削減でき、ミシン１のコストと目飛びの虞の両方を抑制できる。尚、突起部材８２９を連動レバー８２２の回動経路に差し入れればよく、その作動機構は公知の構成の何れをも採用することができる。例えば、回転モータ８１０の他にも、ソレノイドやボイスコイルモータ等の直線運動を生むアクチュエータの先に突起部材８２９を備え付けるようにし、このソレノイドやボイスコイルモータをコントローラ９で制御するようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

前述したように、本発明の目的の一つは上糸の緩みが糸道の変更によって吸収されてしまう事を防止することであるため、その固定位置は発明の効果には影響を与えない。即ち、本実施形態では、糸取ストッパ８２０による上糸の引き上げの規制に対し、糸案内部８１９が下位置で固定されている構成を用いて説明したが、これに限られない。

例えば切り欠きの無い幅広側面８２３を持つ回動レバー８２１及びゴム等の滑り難い材質を用いた突起部材８２９とを用い、出力レバー８２８の動作及び圧縮バネ８３１の付勢力により突起部材８２９を幅広側面８２３に押し付けることで、ゴムの摩擦力により任意の位置で回動レバー８２１の回動を規制する構造であっても構わない。

また、本実施形態では突起部材８２９はピン形状をしており、圧縮バネを用いて出力レバー８２８に対し埋没可能に取り付けられている。この他、例えば、出力レバーが前後進方向に弾性変形可能な板バネのような形状であり、かつ先端が前進方向に９０°程度曲げられた爪形状部（突起部）を持つＬ字状の部材（出力レバー８２１ｂ）であっても構わない。この場合、回転モータ８１０により、出力レバー８２１ｂが前進方向に駆動すると、爪形状部も連動レバー８２２の回動経路上に前進する。そして、切り欠き８２４と爪形状部が接触することで連動レバー８２２の回動を規制し、上糸２００の引き上げを規制することができる。

一方、爪形状部が連動レバー８２２の回動経路上に前進した際、幅広側面に接触したとしても、その接触反力により出力レバー８２１ｂが後進方向に弾性変形する。するとその変形により爪形状部位置が出力レバー８２１ｂに対し相対的に後進方向にずれることにより、爪形状部が出力レバー８２１ｂに埋没することができる。そのため、糸取りストッパ８２０の誤作動によって機構に過負荷が生じるのを防止する。

１ ミシン
２１ 針板
２２ 押え足
３ 針
３１ 針棒
４ 糸道
５ 釜
６ ミシンモータ
６１ 上軸
６２ クランク機構
６３ 下軸
６４ 歯車機構
６５ ハズミ車
７ 天秤
７１ 糸掛合部
７２ 歯車機構
７２ａ 円筒ウォームギア
７２ｂ 円筒ホイール
７３ クランクアーム
７４ 天秤体
７５ 揺動リンク
８ 上糸調子器
８０１ 固定皿
８０２ 可動皿
８０３ シャフト
８０４ プッシャ
８０７ 圧縮バネ
８０８ 調子設定ロッド
８０９ 長穴
８１０ 回転モータ
８１１ 歯車
８１２ 第１平坦面
８１３ 螺旋溝
８１４ 第２平坦面
８１５ 膨出部
８１６ 糸取りバネ
８１７ コイル部
８１８ アーム
８１９ 糸案内部
８２０ 糸取りストッパ
８２１ 回動レバー
８２２ 連動レバー
８２３ 幅広側面
８２４ 切り欠き
８２５ 挟持部
８２７ 作動レバー
８２８ 出力レバー
８２９ 突起部材
８３０ 穴部
８３１ 圧縮バネ
９ コントローラ
９１ 駆動制御部
９２ 調子制御部
９２１ 調子設定部
９２２ 糸取り制御部
９４ 操作部
１００ 布地
２００ 上糸
３００ 下糸

Claims (6)

1. 上糸と下糸とを針と釜の協働動作によって交絡させて縫い目を形成するミシンであって、
   前記上糸の糸道を横断して前記上糸を捕捉し牽引する天秤と、
   前記上糸の緩みに連動し前記上糸の糸道を変更する糸取りバネと、
   前記糸取りバネによる前記上糸の糸道変更を規制する糸取りストッパと、
   を備え、
   前記糸取りバネは、コイルとアームから成るトーションバネであり、前記アームに前記上糸が掛けられ、前記コイルの付勢力によって前記上糸を引き上げるように回動する糸案内部を有し、
   前記糸取りストッパは、
   前記アームを挟持し回動可能に設けられた回動レバーと、
   前記回動レバーの回動経路上に出没可能な突起部材と、
   前記突起部材を前記回動経路上に前進させるためのアクチュエータと、
   を備え、
   前記アームと前記回動レバーは互いの回動に連動し、
   前記アクチュエータは、
   前記針の第１針目の往復運動間で前記突起部材を前記回動レバーの揺動経路上に前進させ、第２針目以降の往復運動では前記突起部材を前記回動レバーの揺動経路から後退させ、
   前記糸取りストッパは、前記第１針目の往復運動間で前記アームの回動を規制し、前記第１針目の往復運動間では前記上糸の緩みに前記糸取りバネを連動させず前記上糸の糸道を変更させないこと、
   を特徴とするミシン。
2. 前記突起部材を保持する出力レバーを備え、
   前記アクチュエータは、前記出力レバーを駆動させることで、前記突起部材を前記回動経路上に前進させ、
   前記回動レバーは、前記回動経路の少なくとも一部にかかる側面を有し、
   前記突起部材は、前記出力レバーに対して出没可能に保持され、且つ弾性部材によって前記前進方向に付勢されていること、
   を特徴とする請求項１記載のミシン。
3. 前記上糸に調子圧を与える上糸調子器を備え、
   前記上糸調子器は、
   前記上糸を挟む可動皿及び固定皿と、
   を備え、
   前記アクチュエータは、前記突起部材と前記可動皿を移動させる共通の駆動源であること、
   を特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
4. 前記上糸が設置若しくは交換されて以降の、又は糸切動作を含む縫製中断後の、最初の針の往復運動を検知するセンサを備え、
   前記糸取りバネは、
   前記上糸が設置若しくは交換されて以降の、又は糸切動作を含む縫製中断後の、針の往復運動の前記第１針目を前記センサで検出した結果に基づき、前記上糸の糸道変更を制御すること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のミシン。
5. 手動操作により前記天秤の位置を変更可能なハズミ車を備え、
   前記天秤は、ユーザによる停止操作を契機に、往路の始端と前記糸道との間で停止する一方、前記停止操作後、前記ハズミ車の操作によって前記糸道を通り過ぎた位置に移動可能であること、
   を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のミシン。
6. 前記第１針目は、前記上糸が設置若しくは交換されて以降、又は糸切動作を含む縫製中断後、縫目形成動作における最初の針の往動運動であること、
   を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のミシン。

Images