(57)【要約】【課題】電動機の動力を糸巻き装置に確実に伝達できるミシンを提供する。【解決手段】ミシン１の糸巻き装置７０は、支持機構７２によって回転可能に支持した糸巻き軸７３と、該糸巻き軸７３の一端部に設けた糸巻きプーリ７４とを備える。支持機構７２は、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８に対して接触する「糸巻き姿勢」に変位できる。「糸巻き姿勢」では、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８の部位１８Ａに支持されたＯリング１９に接触する。糸巻きプーリ７４はＯリング１９に対して滑らないので、ミシン主軸１８の回転を糸巻きプーリ７４に対して確実に伝達できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機枠と、
当該機枠に設けた電動機と、
前記機枠から外方へ突出し、前記電動機の出力軸と平行に配置した主軸と、
前記電動機の前記出力軸に連結した第１歯車と、
前記主軸に連結した第２歯車と、
前記第１歯車と前記第２歯車との間に掛け渡したタイミングベルトと、
前記機枠に固定し、ボビンに糸を巻き付ける糸巻き装置と
を備え、
前記糸巻き装置は、
一端に前記ボビンを着脱可能に取り付け、前記一端とは反対側の他端に被駆動輪を設けた糸巻き軸と、
当該糸巻き軸を回転可能に支持し、かつ前記被駆動輪を前記主軸における前記第２歯車と前記機枠との間の部位に接離させる支持部材と
を備え、
前記被駆動輪に対応する前記主軸の前記部位に、前記被駆動輪に接触抵抗を付与する接触抵抗付与部材を設けたミシン。
【請求項２】
前記接触抵抗付与部材は、前記主軸に外挿した弾力を有する弾性部材である請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記電動機は、前記機枠の後部に固定し、
前記主軸は、前記機枠の側部から外方に突出した請求項１又は２に記載のミシン。
【請求項４】
前記第１歯車と前記第２歯車とは互いに同じ径に設定されている請求項１乃至３の何れかに記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はミシンに関し、詳細には、糸巻き装置を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、糸巻き装置を機枠の外部に備えたミシンがある。糸巻き装置は、ミシンの動力を利用してボビンに糸を巻くことができる。例えば、駆動モータの回転シャフト先端にプーリを固定し、該プーリとベッドに設けた糸巻きとの間にベルトを架け渡したミシンの糸巻き機構がある（例えば、特許文献１参照）。糸巻き機構では、駆動モータの動力をベルトを介して糸巻きに伝達できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−８８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のミシンの糸巻き機構では、長期間の使用等によってベルトが緩むことがある。ベルトが緩むと、駆動モータの動力を糸巻きに伝達できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電動機の動力を糸巻き装置に確実に伝達できるミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のミシンは、機枠と、当該機枠に設けた電動機と、前記機枠から外方へ突き出し、前記電動機の出力軸と平行に配置した主軸と、前記電動機の前記出力軸に連結した第１歯車と、前記主軸に連結した第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車との間に架け渡したタイミングベルトと、前記機枠に固定し、ボビンに糸を巻き付ける糸巻き装置とを備え、前記糸巻き装置は、一端に前記ボビンを着脱可能に取り付け、前記一端とは反対側の他端に被駆動輪を設けた糸巻き軸と、当該糸巻き軸を回転可能に支持し、かつ前記被駆動輪を前記主軸における前記第２歯車と前記機枠との間の部位に接離させる支持部材とを備え、前記被駆動輪に対応する前記主軸の前記部位に、前記被駆動輪に接触抵抗を付与する接触抵抗付与部材を設けている。
【０００７】
また、請求項２に係る発明のミシンは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記接触抵抗付与部材は、前記主軸に外挿した弾力を有する弾性部材である。
【０００８】
また、請求項３に係る発明のミシンは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記電動機は、前記機枠の後部に固定し、前記主軸は、前記機枠の側部から外方に突き出している。
【０００９】
また、請求項４に係る発明のミシンは、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記第１歯車と前記第２歯車とは互いに同じ径に設定されている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明のミシンでは、機枠に糸巻き装置を設けている。糸巻き軸の一端にボビンを着脱自在に取り付け可能とし、他端に被駆動輪を設けている。支持部材は、糸巻き軸を回転可能に支持し、かつ被駆動輪を主軸における第２歯車と機枠との間の部位に設けた接触抵抗付与部材に接離させる。主軸の回転に伴って被駆動輪が回転し、糸巻き軸が回転するので、ボビンに糸を巻くことができる。被駆動輪に対応する主軸の部位には、被駆動輪に接触抵抗を付与する接触抵抗付与部材を設けている。被駆動輪は、接触抵抗付与部材に接触するので、接触抵抗付与部材に対して被駆動輪が滑るのを防止できる。主軸の動力を被駆動輪を介して糸巻き軸に確実に伝達できる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明のミシンでは、請求項１に記載の発明の効果に加え、接触抵抗付与部材は、弾力を有する弾性部材であるので、被駆動輪と共に損傷するのを防止できる。しかも、被駆動輪に対して接触抵抗を効果的に付与できる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明のミシンでは、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、電動機は機枠の後部に固定し、主軸は機枠の側部から外方に突き出しているので、使用者の邪魔にならない。
【００１３】
また、請求項４に係る発明のミシンでは、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、第１歯車と第２歯車とは互いに同じ径に設定されているので、１：１の速度比率で動力を伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ミシン１の右側面図である。
【図２】ミシン１の右側面図（手動輪１００を省略）である。
【図３】ミシン１の右側面図（糸巻き装置７０：「基本姿勢」）である。
【図４】ミシン１の右側面図（糸巻き装置７０：「糸巻き姿勢」）である。
【図５】ミシン１の正面から見た部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態であるミシン１について、図面を参照して説明する。図１において、左方を使用者に対向するミシン１の前方とし、右方をミシン１の後方とし、紙面手前側をミシン１の右側方とし、紙面奥行き側をミシン１の左側方とする。図２では、手動輪１００を省略している。図３では、タイミングベルト５５を省略している。図４では、ミシンプーリ５０を省略している。
【００１６】
ミシン１の構造について説明する。図１に示すように、ミシン１は、土台１２と、土台１２に立設したミシン本体１０とからなる。ミシン本体１０は、土台１２の上面の右端側に立設した角柱状の脚柱部１３と、脚柱部１３の上部から左側方に延設し、かつ土台１２の上面と対向する角柱状のアーム部（図示外）とからなる。アーム部の先端部には下方にやや折り曲げて延出した頭部（図示外）を設けている。頭部の下部には、後述するモータ３０の駆動によって上下に往復移動する針棒（図示外）を備えている。針棒は自身の下端に縫い針（図示外）を備えている。針棒の後方には、昇降可能な押え棒（図示外）を備えている。押え棒の下端には押え足（図示外）を備えている。
【００１７】
アーム部の内側には、アーム部の長手方向に沿って延びるミシン主軸１８を備えている。ミシン主軸１８は、針棒を上下動させる駆動機構（図示外）に連結している。ミシン主軸１８が回転すると、駆動機構を介して針棒が上下動する。
【００１８】
脚柱部１３の後部には、ブラケット２５を固定している。ブラケット２５は、板状の台部２６と、該台部２６上に立設したリング状の第１保持部２７と、第１保持部２７の内側に設けた円筒状の第２保持部２８とからなる。台部２６を脚柱部１３の後部に複数の螺子２９で固定することによって、ブラケット２５を脚柱部１３の後部に固定している。第２保持部２８は、自身の軸線がアーム部の延設方向に対して平行になるように位置する。第２保持部２８は、円柱状のモータ３０を内側に同軸上に保持する。モータ３０は、ミシン主軸１８を回転させて縫製を行う動力源である。モータ３０の一端面の中心には、動力を出力するためのモータ出力軸３５が突き出している。モータ出力軸３５は、アーム部の内側に備えたミシン主軸１８に対して平行に位置する。モータ３０は、ブラケット２５によって、ミシン本体１０の後部に位置するので、作業者の邪魔にならない。
【００１９】
モータ３０は、モータ出力軸３５の回転位相を検出するエンコーダ（図示外）を備えている。エンコーダは、図示しない複数のスリットを有する回転円板と、複数のスリットを有する扇形の板と、発光素子と、受光素子とを備える一般的なものである。回転円板の片側から当てた光のうち、回転円板のスリットと扇形の板のスリットとを透過した光を受光素子が検出する。受光素子における受光量に基づいて、モータ出力軸３５の回転角度（回転位相）を検出する。検出した回転位相に関する情報を、ミシン１の動作を統括する制御部（図示外）に送信する。制御部は、モータ出力軸３５の回転位相に基づき、ミシン主軸１８、駆動機構を介して上下動する針棒及び縫い針の位置を検出し、縫製動作を制御する。
【００２０】
モータ３０の動力伝達機構について説明する。図３，図４に示すように、モータ出力軸３５の位置とミシン主軸１８の位置とは互いに同一高さである。モータ出力軸３５の先端部には、円柱状のモータプーリ６０を同軸上に固定している。モータプーリ６０の外周面には凹凸状の歯部６１を備えている。モータプーリ６０はモータ出力軸３５の回転に伴って回転する。脚柱部１３の右側面から突き出したミシン主軸１８の先端側には、円柱状のミシンプーリ５０（図２，図５参照）を同軸上に固定している。ミシンプーリ５０の外周面には凹凸状の歯部５１（図２参照）を備えている。モータプーリ６０とミシンプーリ５０は同径である。
【００２１】
図２に示すように、モータプーリ６０とミシンプーリ５０との間には、無端状のタイミングベルト５５を架け渡している。タイミングベルト５５は樹脂製である。タイミングベルト５５の内側の面には、凹凸状の歯部５７を備えている。モータプーリ６０の歯部６１と、ミシンプーリ５０の歯部５１と、タイミングベルト５５の歯部５７とは同一形状である。タイミングベルト５５の歯部５７を、モータプーリ６０の歯部６１と、ミシンプーリ５０の歯部５１とに対して噛み合わせる。
【００２２】
上記構成からなる動力伝達機構では、モータ出力軸３５が回転すると、モータプーリ６０が回転し、タイミングベルト５５を介してミシンプーリ５０が回転する。ミシンプーリ５０が回転することでミシン主軸１８が回転し、駆動機構を介して針棒及び縫い針が上下動する。上述したように、モータプーリ６０とミシンプーリ５０は同径であるから、タイミングベルト５５を採用した本実施例のミシン１は、１：１の速度比率で駆動するものである。
【００２３】
ミシン主軸１８の先端部には、図１，図５に示すように、ミシンプーリ５０の外方に位置する円筒状の手動輪１００を装着している。手動輪１００を手動で回転させるとミシン主軸１８が回転する。ミシン主軸１８が回転することで、駆動機構を介して針棒及び縫い針が上下動する。
【００２４】
ミシン主軸１８において、図５に示すように、ミシンプーリ５０と脚柱部１３の側面との間の部位１８Ａには、軸方向と平行な方向の断面が半円状の溝３８を周方向に設けている。溝３８にはＯリング１９をその弾性に抗して嵌合装着している。Ｏリング１９は弾性部材である。溝３８に装着したＯリング１９は、ミシン主軸１８の軸方向に移動しない。Ｏリング１９には、後述する糸巻き装置７０の被駆動輪としての糸巻きプーリ７４の周面が接触する。Ｏリング１９は、弾性部材であるので、糸巻きプーリ７４に対する接触抵抗を効果的に付与する。
【００２５】
モータ出力軸３５において、図１に示すように、モータ３０とモータプーリ６０との間には、冷却ファン４０を同軸上に固定している。冷却ファン４０は、同心円上に複数の羽根４１を備えている。冷却ファン４０は、モータ出力軸３５の回転に伴って回転することで、モータ３０に向けて送風する。モータ３０に送風することで、発熱するモータ３０を冷却する。脚柱部１３の右側面の下部には、糸巻き装置７０を設けている。糸巻き装置７０は、モータ３０の動力を利用して下糸をボビン８８に巻き付けるための装置である。
【００２６】
糸巻き装置７０の構造について、図３を参照して説明する。糸巻き装置７０は、脚柱部１３の右側面後部に配置され、かつ脚柱部１３の右側方において基端部がブラケット２５に固定され、ミシン１の後方から前方に向かって斜め上方に傾斜突出する支持板７１と、該支持板７１の上面に設けた支持機構７２と、該支持機構７２によって回転可能に支持し、かつミシン主軸１８に対して平行に位置した糸巻き軸７３と、該糸巻き軸７３に対するミシン本体１０側の一端部に固定されて糸巻き軸７３と一体回転する糸巻きプーリ７４とを備えている。糸巻き軸７３の他端には、ボビン８８を着脱自在に装着するためのボビン装着部７９を設けている。
【００２７】
支持機構７２は、支持板７１の上面の前側に固定した左右一対（右側のみ図示）の前方基台部８１と、該前方基台部８１に支持された取付軸９８に回動可能に支持される左右一対（右側のみ図示）の第１支持部材８２と、該左右の第１支持部材８２の上部に一体的に連結され、上端部に糸巻き軸７３を相対的に回動可能に支持する左右方向に長尺状の第２支持部材８３と、該第２支持部材８３の右側部に上部が一体的に連結され、開放端部が斜め下方に突出する第３支持部材９４と、支持板７１の上面の右側後部に固定された後方基台部９１と、該後方基台部９１に下方の一端部が軸によって回動可能に支持された第４支持部材９２と、一端部が第４支持部材９２の長手方向の中間部に軸によって回動可能に連結され、他端部が第３支持部材９４の開放端部に軸によって回動可能に連結された第５支持部材９３とからなる。なお、第１支持部材８２と、第２支持部材８３と、第３支持部材９４とは一体的に形成されている。
【００２８】
第４支持部材９２の上方の他端部には、作業者が手で押すための操作部９６を設けている。支持機構７２は、第１，第２支持部材８２，８３、第３支持部材９４、第４、第５支持部材９２，９３の間接連動回動によって、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８に対して離間する「待機姿勢」と、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８に対して接触する「糸巻き姿勢」とにそれぞれ変位できる。
【００２９】
前方基台部８１と第１支持部材８２とを連結する取付軸９８には、図３に示すように、ねじりバネ７７を設けている。ねじりバネ７７は、常時、第１支持部材８２をミシン１の後方に付勢する。第１支持部材８２は後方に回動するので、糸巻きプーリ７４はミシン主軸１８から離間する。支持機構７２は「待機姿勢」となる。
【００３０】
操作部９６をミシン１の前方に押し込むと、図４に示すように、第４支持部材９２が前方に回動する。第４支持部材９２が前方に回動すると、第５支持部材９３および第３支持部材９４が回動し、糸巻きプーリ７４をミシン主軸１８に向かって押し上げる。第２支持部材８３を前方に押し戻し、糸巻きプーリ７４は、ミシン主軸１８に装着したＯリング１９に密着する。支持機構７２は「糸巻き姿勢」となる。「糸巻き姿勢」では、ミシン１を右側面から見たときに、第５支持部材９３および第３支持部材９４は略同一線上に直列となるので、第１支持部材８２を後方に付勢するねじりバネ７７の付勢に抗して、支持機構７２は「糸巻き姿勢」を保持する。
【００３１】
第５支持部材９３には、板状の感知部材９７を設けている。この感知部材９７は、ボビン８８の左右のフランジの間隔よりも僅か狭い幅のバネ板によってＵ字状に構成され、第３支持部材９４の下側部に立設された頭付きの支持ピンの頭部内側にバネ力に抗して嵌合支持され、その開放端部がボビン８８の左右のフランジの間に向かって突出している。支持機構７２を「糸巻き姿勢」に配置した場合、感知部材９７の開放端部は、図４に示されるように、ボビン８８の左右のフランジの間に侵入配置される。この状態で、糸巻きを開始して、ボビン８８に巻く糸量が増加すると、ボビン８８に巻いた糸の外周が感知部材９７の開放端部を外側に押圧する。そして、糸量が一定以上になると、感知部材９７によって第５支持部材９３が図４の配置から図３の配置に向かって図４における反時計方向に回動し始め、第５支持部材９３と第３支持部材９４との直列配置が崩れてくの字状に変化し始めると、ねじりバネ７７の付勢力が第１支持部材８２を後方に回動させるように働くようになり、第１支持部材８２は、取付軸９８を中心に後方に回動するので、図４から図３に示されるように、糸巻きプーリ７４をミシン主軸１８から離間させる。支持機構７２は、「待機姿勢」となる。
【００３２】
糸巻き装置７０を使用した糸巻きの手順について説明する。はじめに、糸巻き軸７３の他端に設けたボビン装着部７９にボビン８８を装着する。糸駒（図示外）から引き出した下糸をボビン８８に巻き付ける。支持機構７２が「待機姿勢」を保持している状態において、操作部９６を指で前方に押し込む。第１，第２支持部材８２，８３、第３支持部材９４、第４、第５支持部材９２，９３が間接連動回動し、支持機構７２は「糸巻き姿勢」に変位してその姿勢を保持する。「糸巻き姿勢」では、糸巻きプーリ７４の周面がミシン主軸１８の部位１８Ａ（図５参照）に装着したＯリング１９に接触する。
【００３３】
モータ３０を駆動して、モータ出力軸３５を回転させる。モータ出力軸３５が回転すると、モータプーリ６０が回転し、タイミングベルト５５を介してミシンプーリ５０が回転する。ミシンプーリ５０が回転することでミシン主軸１８が回転する。ミシン主軸１８の部位１８Ａに装着したＯリング１９に接触する糸巻きプーリ７４が回転する。糸巻き軸７３が回転し、ボビン装着部７５に装着したボビン８８が回転する。ボビン８８に下糸を巻くことができる。
【００３４】
糸巻きプーリ７４は、ミシン主軸１８の部位１８Ａに装着したＯリング１９に接触する。糸巻きプーリ７４はＯリング１９に対して滑らない。ミシン主軸１８の動力を糸巻きプーリ７４に確実に伝達できる。Ｏリング１９は弾性部材であるので、糸巻きプーリ７４とミシン主軸１８との間にずれが生じた場合でも、Ｏリング１９に対して糸巻きプーリ７４を接触させることができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のミシン１では、ミシン本体１０の外部に糸巻き装置７０を備えている。糸巻き装置７０は、脚柱部１３の後部に固定した支持板７１と、該支持板７１の上面に設けた支持機構７２と、該支持機構７２によって回転可能に支持した糸巻き軸７３と、該糸巻き軸７３の一端部に設けた糸巻きプーリ７４とを備えている。支持機構７２は、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８に対して接触する「糸巻き姿勢」に変位できる。「糸巻き姿勢」では、糸巻きプーリ７４がミシン主軸１８の部位１８Ａに装着したＯリング１９に接触する。糸巻きプーリ７４はＯリング１９に対して滑らない。ミシン主軸１８の動力を糸巻きプーリ７４に確実に伝達できる。Ｏリング１９は弾性部材であるので、糸巻きプーリ７４とミシン主軸１８との間にずれが生じた場合でも、Ｏリング１９に対して糸巻きプーリ７４を接触させることができる。
【００３６】
以上説明において、図３に示すミシン本体１０が本発明の「機枠」に相当する。モータ３０が本発明の「電動機」に相当する。ミシン主軸１８が本発明の「主軸」に相当する。モータ出力軸３５が本発明の「出力軸」に相当する。モータプーリ６０が本発明の「第１歯車」に相当する。ミシンプーリ５０が本発明の「第２歯車」に相当する。糸巻きプーリ７４が本発明の「被駆動輪」に相当する。Ｏリング１９が本発明の「接触抵抗付与部材」に相当する。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定することなく、種々の変更が可能である。例えば、糸巻き装置７０において、糸巻きプーリ７４をミシン主軸１８に対して接離させる支持機構は、上記実施形態の支持機構７２とは異なる構成でもよい。また、糸巻きプーリ７４の周面は平滑に構成されているが、所謂梨地状やローレット状に構成してもよい。このようにすることによって、Ｏリング１９との接触抵抗を高めることができ、糸巻きを一層確実にすることができる。
【００３８】
上記実施形態のミシン１は、１：１の速度比率で駆動するベルト駆動式であるが、速度比率についてはこれに限定されない。
【００３９】
上記実施形態のミシン１では、タイミングベルト５５を用いたが、その他のベルト（例えば、Ｖベルト等）でもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１    ミシン
１０    ミシン本体
１２    土台
１８    ミシン主軸
１８Ａ  部位
１９    Ｏリング
３０    モータ
３５    モータ出力軸
５０    ミシンプーリ
５５    タイミングベルト
６０    モータプーリ
７０    糸巻き装置
７１    支持板
７２    支持機構
７３    糸巻き軸
７４    糸巻きプーリ
７９    ボビン装着部
【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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