(57)【要約】【課題】縫製品質の向上を図ることができるミシンの水平釜を実現する。【解決手段】ミシンの水平釜１は、回転する外周カム１１のカム面１１ａに当接し、そのカム面１１ａの形状に応じて直動する直動軸１２に設けられた角駒１４と係合している腕部１５の揺動半径に応じた、オープナー軸１６の回動量に基づき作動するレバー部１７を有するオープナー１００を備えている。そして、ミシンの設計上、オープナー軸１６と下軸２との距離を長く取らなければならないことや、短くしなければならないことがあっても、外周カム１１による変位量を大きくしたり小さくしたりするように、カム面１１ａの形状を設計変更する必要はなく、腕部１５の揺動半径を調整する設計変更によって、所望するレバー部１７の作動を可能にした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン針により形成される上糸ループを捕捉する剣先を有する外釜と、
前記外釜を回転させるミシン下軸と、
前記外釜内に配置されると共に、所定の嵌合部に遊嵌される突起部を有する中釜と、
前記ミシン針の上下動に同期して周期的に前記突起部と前記嵌合部とを離間させて、その隙間に前記上糸ループを通すオープナーと、を備え、
前記オープナーが、
前記ミシン下軸に固定された外周カムと、
前記外周カムのカム面に一端部が当接し、その軸線方向に移動可能な直動軸と、
前記直動軸の他端側に設けられ、前記一端部を前記カム面に付勢する付勢部と、
前記直動軸に設けられた被係合部と、
前記被係合部に係合する係合部を有し、前記直動軸の直動に伴う前記係合部の移動に応じて、その軸心を中心に回動する回動軸と、
前記回動軸の回動に伴い、前記中釜に当接するレバー部と、を備えることを特徴とするミシンの水平釜。
【請求項２】
前記被係合部が角駒で、前記係合部が前記角駒に係合する凹部を有する腕部であることを特徴とする請求項１に記載のミシンの水平釜。
【請求項３】
前記付勢部は、前記直動軸の他端部に設けられた第一磁石と、その第一磁石と反発するように配置された第二磁石と、を有し、
前記第二磁石により前記第一磁石が反発されることによって、前記直動軸の一端部が前記カム面に付勢されることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの水平釜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの水平釜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシンの水平釜は、ミシン針によって針板の下方に形成される上糸ループを、釜軸を軸心とする回転により捕捉する剣先を有する外釜と、その外釜の内部に保持されると共に下糸を供給するボビンを格納する中釜とを備えている。
中釜の上部外縁には半径方向外側に向かって中釜突起が設けられており、針板の下面側に形成された二つの針板突起の間にこの中釜突起が遊挿されている。そして、釜軸を介して下軸と連結されている外釜がその下軸の回転に伴い回転されると、この外釜の内周に設けられたレース面との摩擦により中釜には外釜の回転方向と同一方向の回転力が作用するが、上記した中釜突起がその回転方向下流側に位置する針板突起に当接されることで中釜の回転を防止する構成が採られている。
【０００３】
ところで、上糸と下糸とを絡めて縫い目を形成するには中釜突起と二つの針板突起との間を上糸が通過する必要がある。このため、ミシンの水平釜には、ミシン針の上下動と同期する所定のタイミングで中釜を回転方向上流側に逆転させて、中釜突起と針板突起とを離間させ、その中釜突起と回転方向下流側の針板突起との間に隙間を形成するオープナーが設けられている。
このオープナーは、下軸に設けられた端面カムと、その端面カムに当接する感知レバーと、回転する端面カムにより作動された感知レバーによって軸心を中心に回動されるリフターシャフトと、リフターシャフトの一端側に設けられるリフターレバー等により構成されたものが知られており、例えば、リフターシャフトの回動に伴い揺動するリフターレバーが中釜の外縁に設けられた当接部に作用することで、一針ごとに中釜と針板との間に上糸を通過させるための隙間を形成するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表２００６−５１２１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の場合、端面カムが設けられた下軸とリフターシャフトとの間の距離に応じた長さの感知レバーを設けることになるため、ミシンの設計上、下軸とリフターシャフトとを離れた配置にしなければならない場合、感知レバーをより長く設計せざるをえない。
そして、感知レバーが長くなるほど端面カムにおける変位を大きくしなければ、オープナーを適正に動作させるための感知レバーの回動量が得られないが、端面カムによる変位量が大きくなるほど感知レバーの作動が安定しなくなるので、オープナーの動作不良が生じやすくなり、縫製不良が生じやすくなるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、縫製品質の向上を図ることができるミシンの水平釜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ミシンの水平釜であって、ミシン針により形成される上糸ループを捕捉する剣先を有する外釜と、外釜を回転させるミシン下軸と、外釜内に配置されると共に、所定の嵌合部に遊嵌される突起部を有する中釜と、ミシン針の上下動に同期して周期的に突起部と嵌合部とを離間させて、その隙間に上糸ループを通すオープナーと、を備え、オープナーが、ミシン下軸に固定された外周カムと、外周カムのカム面に一端部が当接し、その軸線方向に移動可能な直動軸と、直動軸の他端側に設けられ、一端部を前記カム面に付勢する付勢部と、直動軸に設けられた被係合部と、被係合部に係合する係合部を有し、直動軸の直動に伴う係合部の移動に応じて、その軸心を中心に回動する回動軸と、回動軸の回動に伴い、中釜に当接するレバー部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの水平釜において、被係合部が角駒で、係合部が角駒に係合する凹部を有する腕部であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンの水平釜において、付勢部は、直動軸の他端部に設けられた第一磁石と、その第一磁石と反発するように配置された第二磁石と、を有し、第二磁石により第一磁石が反発されることによって、直動軸の一端部がカム面に付勢されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外周カムのカム面に一端部が当接し、その軸線方向に移動する直動軸の直線運動を回動軸の回動に変換させて、オープナーのレバー部を作動させている。このため、下軸が高速回転しても、オープナーの動作にガタが少なく、安定した動作となり、良好な縫い目の形成が可能になる。
また、直動軸に角駒を設け、回動軸に腕部を設けると、角駒と腕部の凹部の係合により直動軸の回転が防止され、よりオープナーの動作が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
ミシンの水平釜１は、図１から図４に示すように、ミシンの下軸２によって回転する外釜３と、外釜３内に配置される中釜４と、図示しないミシン針により形成される上糸ループを通すための隙間を形成するオープナー１００と、を備えている。
【００１２】
下軸２は、ミシンモータ（図示省略）の駆動によって回転される軸であり、軸受２ａ，２ｂにより軸支されており、その軸心を中心に回転可能に支持されている。
下軸２には、第一かさ歯車５が取り付けられており、この第一かさ歯車５と噛合する第二かさ歯車６には、軸受７ａ，７ｂにより回転可能に軸支された釜軸７が取り付けられている。
そして、下軸２の回転駆動が、第一かさ歯車５と第二かさ歯車６を介して釜軸７に伝達されて、外釜３が回転するようになっている。
【００１３】
外釜３は、図２、図３に示すように、ミシン針（図示省略）により形成される上糸ループを捕捉する剣先３１を有している。
中釜４は、針板８の下面に形成された嵌合部８１に遊嵌されることで、外釜３の回転に伴う自身の回転を規制する突起部４１を有している。また、中釜４の内部には、下糸を供給するボビン（図示省略）が格納されている。
なお、ミシンにおいて、上糸と下糸を交絡させて縫い目を形成するための外釜３や中釜４の構成や動作は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
【００１４】
オープナー１００は、下軸２によって回転される外周カム１１と、下軸２と略垂直な向きに配置されて外周カム１１のカム面１１ａに一端部１２１が当接する直動軸１２と、直動軸１２の他端側に設けられる付勢部１３と、直動軸１２に設けられた被係合部である角駒１４と、角駒１４に係合する係合部である腕部１５と、腕部１５を備える回動軸であるオープナー軸１６と、オープナー軸１６の上端部１６１に固定されたレバー部１７等を備えている。
【００１５】
外周カム１１は、ネジＮによって下軸２に取り付けられており、下軸２とともに回転する。
この外周カム１１には、下軸２の軸心から外周カム１１の外周面までの距離が一箇所短くなるように窪むカム面１１ａが形成されている。
なお、このカム面１１ａの窪んだポイントが、オープナー１００の作動位置に対応している。
【００１６】
直動軸１２は、軸受１２ａ，１２ｂに軸支されており、その一端部１２１にコロ１２１ａを備えている。また、直動軸１２は、一端部１２１のコロ１２１ａを外周カム１１のカム面１１ａに付勢する付勢部１３を、その他端側に備えている。この付勢部１３により、直動軸１２の一端部１２１が外周カム１１に付勢されることによって、コロ１２１ａがカム面１１ａに当接するようになっている。
コロ１２１ａは外周カム１１のカム面１１ａに当接するとともに、外周カム１１の回転に応じてカム面１１ａに沿い摺接する。このコロ１２１ａがカム面１１ａに倣って摺接することに伴い、直動軸１２はその軸線方向に移動し、軸線方向に沿うほぼ真っ直ぐな直動を行う。
そして、外周カム１１のカム面１１ａの窪んだポイントにコロ１２１ａが当接するタイミングに、直動軸１２が下軸２に近接する方向に移動する。また、コロ１２１ａがこの窪んだポイントを通過すると、直動軸１２は下軸２から離れる方向に移動して元の配置に戻る。
つまり、直動軸１２は、外周カム１１のカム面１１ａの形状に応じて、その軸線方向に沿い往復する直動を行う。
【００１７】
付勢部１３は、直動軸１２の他端部に設けられた第一磁石１３ａと、その第一磁石１３ａと反発する向きであって、その反発力が作用する配置に設けられた第二磁石１３ｂと、その第二磁石１３ｂが配設される付勢支持台１３ｃと、を有している。
この第二磁石１３ｂにより第一磁石１３ａが反発されることによって、第一磁石１３ａが配設されている直動軸１２に付勢力が作用し、直動軸１２の一端部１２１のコロ１２１ａがカム面１１ａに付勢されるようになっている。そして、この付勢部１３の磁力により直動軸１２の一端部１２１が外周カム１１に付勢されることで、一端部１２１のコロ１２１ａが外周カム１１のカム面１１ａに、常に当接するようになっている。
このように、付勢部１３は、第一磁石１３ａと第二磁石１３ｂの磁力の反発力によって直動軸１２の一端部１２１を外周カム１１に付勢するため、磨耗や破損などの劣化は付勢部１３の磁石に生じにくいので、耐久性のよい安定した直動軸１２の付勢を可能にする。
【００１８】
角駒１４は、直動軸１２の上面にネジＮによって固定されており、直動軸１２が直動することに応じて、その直動軸１２の軸線方向に直動軸１２とともに移動可能に備えられている。
【００１９】
腕部１５は、その基端側がネジＮによりオープナー軸１６に固定されており、その先端側には角駒１４が嵌合される凹部１５ａが形成されている。
そして、腕部１５は、直動軸１２の直動に伴う角駒１４の移動に応じて、その角駒１４とともに移動するように、その配置を切り替えるようになっている。
【００２０】
オープナー軸１６は、軸受１６ａ，１６ｂに回動可能に軸支されており、このオープナー軸１６に固定されている腕部１５の移動に応じて、その軸心を中心に回動する。
【００２１】
レバー部１７は、オープナー軸１６の上端部１６１にネジＮによって固定されており、腕部１５の移動に応じたオープナー軸１６の回動に伴い揺動する。
特に、レバー部１７は、カム面１１ａの窪んだポイントにコロ１２１ａが当接するタイミングであって、直動軸１２が下軸２に近接する方向に直動するタイミングに揺動する。
そして、揺動したレバー部１７が、中釜４に当接するようになっている。
【００２２】
次に、ミシンの水平釜１におけるオープナー１００の動作について説明する。
【００２３】
ミシンが駆動されて縫製が実行されると、ミシン針が上下動し、そのミシン針によって上糸が針板８の下方に送り込まれる。
そして、下軸２の回転に伴い回転する釜軸７により外釜３が回転され、ミシン針により形成された上糸ループを外釜３の剣先３１が捕捉する。なお、中釜４の突起部４１は針板８の嵌合部８１に遊嵌されているので、中釜４は外釜３の回転に連動しないようになっており、中釜４自体は回転しないようになっている。
【００２４】
一方、下軸２の回転に伴い外周カム１１も回転しており、その外周カム１１のカム面１１ａには、下軸２に対し略垂直向きな直動軸１２が、その一端部１２１（コロ１２１ａ）を当接させている。
そして、カム面１１ａが窪んでいる所定のポイントが、直動軸１２の一端部１２１が当接する位置に達すると、直動軸１２が下軸２に近接する方向に移動する。つまり、カム面１１ａが窪んでいる所定のポイントに直動軸１２の一端部１２１が当接するタイミングに直動軸１２が直動する。
【００２５】
そして、直動軸１２が、下軸２に対して略垂直な方向に直動することに伴い、その直動軸１２に固定された角駒１４に係合している腕部１５は、その凹部１５ａ側を円弧状に移動させるように揺動して配置が切り替わる。
その腕部１５の揺動に伴い、腕部１５の基端部に固定されているオープナー軸１６が回動して、上端部１６１に固定されているレバー部１７を揺動させるように作動させる。
【００２６】
そして、作動したレバー部１７が、中釜４に当接することで、中釜４の突起部４１を針板８の嵌合部８１から引き離すように作用し、そのタイミングに生じた突起部４１と嵌合部８１の隙間を上糸ループが通過することで、上糸と下糸とが交絡して縫い目が形成されることとなる。
なお、外周カム１１が更に回転することによって、直動軸１２の一端部１２１が当接する位置が、カム面１１ａの所定ポイントである窪みでなくなると、直動軸１２は下軸２から離れた待機位置に戻り、中釜４の突起部４１が針板８の嵌合部８１に遊嵌された規制状態に戻る。
【００２７】
こうして下軸２が１回転する度に、外釜３の剣先３１が上糸ループを捕捉し、次いで、オープナー軸１６の回動に伴いレバー部１７が揺動して、そのレバー部１７が中釜４に当接することで突起部４１と嵌合部８１とを離間させて、その隙間を上糸ループが通過することにより、縫い目が形成されることを繰り返し、ミシンによる縫製が行われる。
【００２８】
以上のように、ミシンの水平釜１のオープナー１００は、外周カム１１のカム面１１ａに一箇所形成されている窪み部分に、直動軸１２の一端部１２１が当接するタイミングにレバー部１７を揺動させ作動させることによって、ミシン針の上下動に同期した周期的なタイミングでレバー部１７を中釜４に当接させて、中釜４の突起部４１を針板８の嵌合部８１から引き離すことができる。
つまり、下軸２が１回転して１つの縫い目を形成する一周期における所定のタイミングにレバー部１７が揺動する作動を行うことで、一針毎の所定の周期で突起部４１と嵌合部８１とを離間させて、その隙間に上糸ループを通すことができ、良好な縫い目の形成が可能になる。
【００２９】
特に、本発明に係るミシンの水平釜１におけるオープナー１００は、下軸２の１回転毎に１回直動する直動軸１２の移動を、腕部１５が揺動する移動に変換し、その腕部１５の揺動に基づくオープナー軸１６の回動によってレバー部１７を作動させることができる。
そして、レバー部１７を作動させるオープナー軸１６の回動量は、腕部１５の移動量である揺動量により規定されるので、レバー部１７が適正な作動を行うオープナー軸１６の回動量を得るには、腕部１５の揺動半径を調整するように腕部１５の長さや形状を設計すればよい。
【００３０】
このように、本発明に係るミシンの水平釜１は、腕部１５の揺動半径に応じてオープナー軸１６の回動量を調整することを可能にして、好適なオープナー軸１６の回動によってレバー部１７を適正に作動させるオープナー１００を備えているので、ミシンの設計上、オープナー軸１６と下軸２（釜軸７）との距離を長く取らなければならないことや、逆に短くしなければならないことがあっても、外周カム１１による変位量を大きくしたり小さくしたりするように、カム面１１ａの形状を設計変更する必要はない。
つまり、オープナー１００を好適に作動させるために、直動軸１２を安定して往復移動させることが可能なカム面１１ａ形状を有する外周カム１１を備えればよい。
そして、所望するようにレバー部１７を作動させることが可能なオープナー軸１６の回動量を得るように、腕部１５の揺動半径を調整する設計変更を行うことで、様々なタイプのミシンやミシンの水平釜に容易に対応するオープナーを設計することができる。
【００３１】
このように、ミシンの水平釜１において、直動軸１２を安定して往復移動させることが可能な外周カム１１と、往復移動（直動）する直動軸１２と連動するとともに適正な揺動が可能な好適な形状に設計された腕部１５とを備え、所望するようにレバー部１７を作動させるオープナー１００を備えた結果、ミシンにおける縫製品質の向上を図ることが可能になる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ミシンの水平釜１のオープナーは、側面に被係合部としてのラック部１２０ａが形成された直動軸１２０を備えるとともに、そのラック部１２０ａに噛合するピニオン部１８ａを有する係合部としてのピニオン歯車１８がオープナー軸１６に取り付けられた構造のものであってもよい。
このような構造のオープナーを備えるミシンの水平釜１であっても、ピニオン歯車１８の回動半径を調整する設計変更に応じて、オープナー軸１６の回動量を調整して、レバー部１７を好適に作動させることが可能である。
そして、一針毎の所定の周期で突起部４１と嵌合部８１とを離間させて、その隙間に上糸ループを通すことで良好な縫い目を形成することができ、縫製品質の向上を図ることが可能になる。
【００３３】
なお、以上の実施の形態においては、付勢部１３として一対の磁石の反発力を利用したものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、バネやゴムなどの弾性部材によって、直動軸１２を外周カム１１に付勢する構造のものであってもよい。この際、付勢部としてのバネは、一端側がミシン機枠に支持され、他端側が直動軸１２の他端部を付勢する。この付勢により、直動軸に取り付けられたコロ１２１ａが外周カム１１のカム面１１ａに常に当接するようになっている。
【００３４】
また、以上の実施の形態においては、カム面１１ａに一箇所の窪みを有する外周カム１１を利用して直動軸１２を往復移動（直動）させる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、カム面に一箇所の凸部を有する外周カムを利用して直動軸を直動させるようにしてもよい。
【００３５】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るミシンの水平釜を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係るミシンの水平釜を一部断面視して示す側面図である。
【図３】図２の矢印III方向から矢視したミシンの水平釜を示す上面図である。
【図４】図２の矢印IV方向から矢視したミシンの水平釜を示す下面図である。
【図５】オープナーの係合部と被係合部の変形例を示す説明図であり、その分解斜視図（Ａ）と、下面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ミシンの水平釜
２      下軸（ミシン下軸）
３      外釜
３１    剣先
４      中釜
４１    突起部
５      第一かさ歯車
６      第二かさ歯車
７      釜軸
８      針板
８１    嵌合部
１００  オープナー
１１    外周カム
１１ａ  カム面
１２    直動軸
１３    付勢部
１３ａ  第一磁石
１３ｂ  第二磁石
１３ｃ  付勢支持台
１４    角駒（被係合部）
１５    腕部（係合部）
１５ａ  凹部
１６    オープナー軸（回動軸）
１７    レバー部
１８    ピニオン歯車（係合部）
１８ａ  ピニオン部
１２０  直動軸
１２０ａ  ラック部（被係合部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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