(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針を下端に取付けた針棒を上下駆動する針棒上下動機構を有する縫製手段を備えたミシンにおいて、
前記針棒を所定方向に揺動させる針棒揺動機構と、
前記針棒上下動機構から針棒への上下駆動を遮断する針棒遮断機構と、
上糸供給源から縫針に至る上糸経路中の上糸に張力を付与する少なくとも１つの糸調子機構と、
前記糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構と、
前記針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュエータの駆動力で駆動可能にした駆動手段と、
を備えたことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記電動アクチュエータは駆動モータからなることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記駆動モータはステッピングモータからなることを特徴とする請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記駆動手段は、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機構を駆動する第２カム部材とを有し、これら第１カム部材と第２カム部材とは駆動モータで回転駆動されることを特徴とする請求項２又は３に記載のミシン。
【請求項５】
前記第１カム部材は布送り方向と平行な第１枢支軸を介して回転可能に枢支され、且つ第２カム部材は布送り方向と平行な第２枢支軸を介して回転可能に枢支され、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よりも下側に配置され且つ第２枢支軸は前記駆動軸よりも上側に配置されたことを特徴とする請求項４に記載のミシン。
【請求項６】
前記第１カム部材に針棒揺動機構を駆動する揺動用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用カムとが形成され、第２カム部材に張力解放機構を駆動する解放用カムが形成されたことを特徴とする請求項５に記載のミシン。
【請求項７】
前記ステッピングモータの位相角を基準として、揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放用カムによる上糸張力解放用期間と、遮断用カムによる遮断期間とが直列状に並ぶように、揺動用カムと解放用カムと遮断用カムが構成されたことを特徴とする請求項６に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、針棒上下動機構と針棒揺動機構と針棒の上下駆動を遮断する針棒遮断機構と糸調子機構と張力解放機構等を備えたミシンに関し、特にこれら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュエータ（駆動モータ）で駆動するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直線模様やジグザグ模様を縫製可能なジグザグミシンにおいては、１対の糸調子皿の一方を他方へバネ付勢して、糸駒から縫針に至る上糸経路中の上糸をこれら糸調子皿で挟持することでその上糸に張力を付与する糸調子機構と、針棒を上下駆動する針棒上下動機構と、針棒を加工布の送り方向と直交する方向に揺動させる針棒揺動機構等の縫製装置が設けられている。また、この種のジグザグミシンにおいて、針棒の上下動を一時的に中断させて飛ばし縫いを行なう場合、或いは、縫製処理の途中や終了時に上糸と下糸とを糸切り機構で自動的に切断する場合には、針棒の上下駆動を遮断する針棒遮断機構と、糸切り時に必要な上糸を繰り出せるように、糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構などが追加的に設けられている。
【０００３】
この場合、ミシンモータで駆動される主軸の回転により針棒上下動機構を駆動する一方、針棒揺動用に設けた専用の駆動モータで針棒揺動機構を介して針棒を揺動するように構成され、また針棒遮断機構は専用に設けたソレノイド等の電動アクチュエータで独立的に駆動され、更に張力解放機構も同様に、専用に設けられたソレノイド等の電動アクチュエータで独立的に駆動されるようになっている。即ち、これら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを夫々個別の駆動モータや電動アクチュエータで駆動することから、製造コストが高くなるとともに、これら駆動モータや電動アクチュエータを設けることでミシンが大型化し、組付け作業が複雑化するという問題がある。
【０００４】
そこで、最近、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つの電動アクチュエータで駆動するなどして、電動アクチュエータの数を減らすように構成したミシンが種々提案されている。
例えば、実公平２−３６４５５号公報に記載の「ジグザグミシンの針棒切外し機構」においては、針振りパルスモータを所定回動角度以内で駆動することで揺動杆を介して針棒を揺動する一方、針振りパルスモータをこの所定回動角度以上に駆動することで、切外しリンクの回動により切外しクラッチ板を作動させて針棒駆動系の連結を解除し、針棒を切外すようになっている。
【０００５】
また、特表昭６０−５００７２０号公報に記載の「ミシン」においては、ミシンの頭部にサーボモータと、相補的輪郭Ｂ，Ｃ及び輪郭面Ａ１，Ａ２，Ａ３が形成されサーボモータにより回転駆動されるカムとを設け、このサーボモータを往復回転駆動することにより、これら相補的輪郭Ｂ，Ｃに接する１対のトレーサを介して針棒を揺動させる一方、このサーボモータの駆動により輪郭面Ａ１，Ａ２，Ａ３に接するトレーサの移動を介して針棒の上下動の連結を解除するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記実公平２−３６４５５号公報に記載の「ジグザグミシンの針棒切外し機構」、特表昭６０−５００７２０号公報に記載の「ミシン」においては、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つの駆動モータでカムを介して駆動することで、電動アクチュエータの数を減らすようにはなっているが、糸切り時に必要な上糸を自動的に繰り出せるように、糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構を設ける場合、この張力解放機構を駆動する為の電動アクチュエータが別途必要となり、更に、この電動アクチュエータを駆動する為の出力ポートを余分に設けた１ランク上のＣＰＵ等の制御素子が必要となり、コスト高になるとともに、ミシンが大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共通の１つ電動アクチュエータ（駆動モータ）で駆動できること、その電動アクチュエータの駆動時における負荷を軽減して電動アクチュエータの小型化を図ること、これによりミシンの小型化や低コスト化を図ること、などである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のミシンは、縫針を下端に取付けた針棒を上下駆動する針棒上下動機構を有する縫製手段を備えたミシンにおいて、針棒を所定方向に揺動させる針棒揺動機構と、針棒上下動機構から針棒への上下駆動を遮断する針棒遮断機構と、上糸供給源から縫針に至る上糸経路中の上糸に張力を付与する少なくとも１つの糸調子機構と、糸調子機構を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構と、針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュエータの駆動力で駆動可能にした駆動手段とを備えたものである。
【０００９】
針棒揺動機構により針棒が所定の揺動方向に揺動され、針棒遮断機構により針棒の上下駆動が遮断され、上糸に張力を付与する糸調子機構が張力解放機構により上糸張力解放状態に切換えられる。ここで、これら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とは、共通の１つの電動アクチュエータの駆動力で駆動可能になっているので、この電動アクチュエータを駆動することにより、針棒揺動機構を介して針棒を揺動することでジグザグ縫目を形成でき、糸切り時などにおいては針棒遮断機構と張力解放機構とを駆動して上糸を繰出して糸切断することができる。
【００１０】
請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記電動アクチュエータは駆動モータからなることを特徴とするものである。即ち、電動アクチュエータは駆動モータで構成されるので、駆動系が簡単化することから、駆動手段の構成の簡単化を図ることができる。
【００１１】
請求項３のミシンは、請求項２の発明において、前記駆動モータはステッピングモータからなることを特徴とするものである。即ち、駆動モータはステッピングモータで構成されるので、駆動モータをオープンループ制御できて駆動制御が簡単化するとともに、駆動制御量の精度が向上し、駆動モータの軽量化や低コスト化を図ることができる。
【００１２】
請求項４のミシンは、請求項２又は３の発明において、前記駆動手段は、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機構を駆動する第２カム部材とを有し、これら第１カム部材と第２カム部材とは駆動モータで回転駆動されることを特徴とするものである。即ち、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つの第１カム部材で駆動するので、部品点数が減り、組付け作業が簡単化し、これらの作動タイミング調整を不要にできる。また、第１カム部材と第２カム部材とを別体で構成したので、針棒揺動機構や針棒遮断機構に接近させた最適な位置に第１カム部材を設けられる一方、張力解放機構に接近させた最適な位置に第２カム部材を設けられ、駆動手段を配置する自由度が向上する。
【００１３】
請求項５のミシンは、請求項４の発明において、前記第１カム部材は布送り方向と平行な第１枢支軸を介して回転可能に枢支され、且つ第２カム部材は布送り方向と平行な第２枢支軸を介して回転可能に枢支され、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よりも下側に配置され且つ第２枢支軸は駆動軸よりも上側に配置されたことを特徴とするものである。即ち、第１カム部材を回転可能に枢支する第１枢支軸と、第２カム部材を回転可能に枢支する第２枢支軸とを駆動モータの駆動軸と平行に配置したので、駆動モータによるこれら第１及び第２カム部材の駆動系が簡単化する。また、駆動モータに対して第１枢支軸を下側に且つ第２枢支軸を上側に配置したので、この駆動手段を設けるミシン頭部を小型化することができる。
【００１４】
請求項６のミシンは、請求項５の発明において、前記第１カム部材に針棒揺動機構を駆動する揺動用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用カムとが形成され、第２カム部材に張力解放機構を駆動する解放用カムが形成されたことを特徴とするものである。即ち、針棒の下端部を揺動させる針棒揺動機構を比較的下側に設ける場合が多く、また針棒遮断機構を針棒の高さ方向の中段部に設ける場合が多く、更に、糸調子機構に接近させて比較的高い位置に張力解放機構を設ける場合が多く、揺動用カムと遮断用カムと形成した第１カム部材を駆動モータに対して下側に配置し、解放用カムを形成した第２カム部材を駆動モータに対して上側に配置したので、これらの機構を駆動する駆動系を簡単化且つコンパクト化して設けることができる。
【００１５】
請求項７のミシンは、請求項６の発明において、前記ステッピングモータの位相角を基準として、揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放用カムによる上糸張力解放用期間と、遮断用カムによる遮断期間とが直列状に並ぶように、揺動用カムと解放用カムと遮断用カムが構成されたことを特徴とするものである。即ち、ステッピングモータ（駆動モータ）の初期化位置を０°の位相角とした場合、針棒揺動期間（例えば、３０°〜２４０°）と、上糸張力解放用期間（例えば、２４０°〜３４５°）と、遮断期間（例えば、３４５°〜４０５°）とが直列状に設定されるので、これら針揺動と張力解放と針棒遮断とを相互に干渉することなく個別に作動させることができ、駆動モータの負荷を分散させることで駆動モータの小型化を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基いて説明する。
本実施形態は、針棒上下動機構、針棒揺動機構などを備えた本縫いミシンに本発明を適用した場合の一例である。
【００１７】
図１に示すように、本縫いミシンＭの頭部１には、針棒１２を上下に駆動する針棒上下動機構２と、針棒１２を布送り方向と直交する左右方向（所定方向に相当する）に揺動させる針棒揺動機構３と、針棒１２の上下駆動を遮断する針棒遮断機構４と、糸駒（図示略）から針棒１２の下端に装着された縫針１３に至る上糸経路中の上糸８に張力を付与する糸調子機構５と、この糸調子機構５を上糸張力解放状態に切換える張力解放機構６と、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力解放機構６とを共通の１つの駆動モータ９０（電動アクチュエータに相当する）の駆動力で駆動するようにした、駆動手段に相当する駆動機構７とが設けられている。
【００１８】
先ず、針棒上下動機構２について、図１〜図５に基づいて説明する。
前記ミシン頭部１の略中央部には上下方向向きの針棒台１０が配置され、この針棒台１０はその上端部において枢支ピン１１により、フレームＦから前方に延びる台座Ｆａ（図３参照）に揺動可能に枢着されている。そして、この針棒台１０には針棒１２が上下動可能に支持され、その下端部に縫針１３が着脱可能に装着されている。一方、図示外のミシンモータで回転駆動されるミシン主軸１４の先端部に天秤クランク１５が固着され、この天秤クランク１５の一端部に針棒クランクロッド１６の上端部が回動可能に連結され、針棒１２はこの針棒クランクロッド１６の下端部に連結された針棒抱き１７と連結機構１８とを介して上下動するように連結されている。
【００１９】
その連結機構１８について簡単に説明すると、針棒抱き１７は針棒１２に摺動可能に支持され、針棒１２に固着した固定部材１９に上下向きの揺動部材２０の上端部が回動可能に枢支され、この揺動部材２０の下端部の係合凸部２０ａが針棒抱き１７の係合凹部１７ａに係合するように、巻きバネ２１で弾性付勢されている。即ち、ミシンモータでミシン主軸１４が回転されると、天秤クランク１５と針棒クランクロッド１６とを介して針棒抱き１７が針棒１２に摺動しながら上下動するときに、連結機構１８を介して針棒１２が上下に往復駆動される。
【００２０】
次に、針棒揺動機構３について、図１〜図６に基づいて説明する。
前記針棒台１０の左側に上下方向向きに配置された揺動レバー３１はその高さ方向中段部において前後方向向きの枢支ピン３２により補助フレーム９に回動可能に枢支され、この揺動レバー３１の下端部は針棒台１０の下端部に固着した係合リング部材３３に左側から当接可能になっているとともに、その揺動レバー３１の上端部が後述する第１カム部材９３の揺動用カム９３ａに左側から当接可能になっている。
【００２１】
そして、補助フレーム９と針棒台１０の下端部とに張架された引っ張りコイルバネ３４のバネ力により、揺動レバー３１の上端部が揺動用カム９３ａに押圧され且つその下端部が係合リング部材３３に押圧されている。第１カム部材９３が正面視にて時計回り又は反時計回りに回転されるときに、針棒台１０は揺動用カム９３ａの偏心状カム面に応じた揺動レバー３１の揺動を介して枢支ピン３２を揺動中心として揺動する。即ち、針棒１２はこの針棒台１０の揺動と同期して揺動されるようになっている。
【００２２】
次に、針棒遮断機構４について説明する。
前記針棒台１０の左側の略下半部分には、上下方向向きの回動軸４０が回動可能に枢支され、この回動軸４０には針棒台１０の略左半分で且つ略下半部分に対応する大きさを有する板状の作動板４２と駆動レバー４３とを一体形成した遮断板４１が回動可能に枢支されている。
【００２３】
前記駆動レバー４３の先端部には係合ピン４４が固着され、この係合ピン４４が後述する第１カム部材９３の遮断用カム９３ｂに後方から当接可能になっている。また、その遮断板４１はコイルバネ４５のバネ力により平面視にて反時計回りに付勢され、作動板４２は前記揺動部材２０の係合突出部２０ｂに後方から係合可能になっている。即ち、第１カム部材９３が時計回りに回転され、係合ピン４４が遮断用カム９３ｂで後方に移動されるときに遮断板４１が平面視にて時計回りに回動されるので、作動板４２に係合する係合突出部２０ｂを介して揺動部材２０の係合凸部２０ａが針棒抱き１７の係合凹部１７ａから離脱して、針棒１２の上下駆動が遮断される。
【００２４】
その結果、針棒１２は、針棒台１０に取付けたバネ受け板４６に引っ掛けられた引っ張りコイルバネ４７のバネ力により、その最上位置に摺動して保持される（図１６参照）。ところで、その針棒１２の上下駆動遮断後において、遮断板４１が図４、図５に示す待機位置に復帰しているときに、針棒抱き１７が上昇してくることにより、係合凸部２０ａは針棒抱き１７の傾斜案内面１７ｂを経て係合凹部１７ａに自動的に係合するようになっている。
【００２５】
次に、糸調子機構５について、図１、図３、図７に基づいて説明する。
この糸調子機構５として、主糸調子機構５Ａと副糸調子機構５Ｂとが設けられており、先ず主糸調子機構５Ａについて説明する。
ミシン頭部１の前面に配設された支持板４９の上部前面に取付け板５１が固着され、この取付け板５１の左端部分が前方に屈曲された取付け部５１ａに固定糸調子皿５２が固着されている。更に、この取付け部５１ａには、左右方向向きの糸調子軸５３と補助軸５４との左端部が固着されている。
【００２６】
上側の糸調子軸５３には、固定糸調子皿５２に当接する可動糸調子皿５５と、段付きリング５６と、１対のリング状バネ受け具５７，５８と、張力調整部材５９とが嵌合され、これら１対のリング状バネ受け具５７，５８の間に圧縮コイルバネ６０が介装されている。そして、糸調子軸５３の直ぐ後側に配設された糸調子ダイヤル６１には螺旋状のスリット６１ａが形成され、張力調整部材５９に固着された後向きの調整ピン６２がこのスリット６１ａに係合している。ここで、張力調整部材５９は、その下端部を下側の補助軸５４に摺動可能に嵌め込むことで軸回りの回転が阻止されている。
【００２７】
即ち、糸調子ダイヤル６１を正面視にて時計回りに指で回動させることにより、スリット６１ａに係合する調整ピン６２を介して張力調整部材５９が左方向に移動するので、圧縮コイルバネ６０のバネ力が大きくなるのと同時に、両糸調子皿５２，５５による押圧力が増加し、これら両糸調子皿５２，５５の間を通過する上糸８に付与する張力が増加することになる。ここで、前記段付きリング５６の段部に、後述する張力解放機構６の第１解放レバー７５の環状駆動部７５ａが嵌まり込んでいる。
【００２８】
次に、副糸調子機構５Ｂについて説明すると、前記支持板４９の上面に水平状に固着された主糸調子機構５Ａの後側の取付け板５０上には、前後方向向きのベース板６５が固着されるとともに、そのベース板６５にはベース板６５の両端の起こし部６５ａ，６５ｂを挿通した左右方向向きの副糸調子軸６６が左右方向移動自在に支持され、この副糸調子軸６６の左端部には平面視略Ｌ字状の押え金具６７が固着され、副糸調子軸６６はこれに外装された圧縮コイルバネ６８により、副糸調子軸６６に固着したバネ受け部材６９を介して右方へ弾性付勢されている。そして、弾性材からなる張力付与板７０の後端部はベース板６５に固定され、張力付与板７０の前端部は押え金具６７に係合している。
【００２９】
そして、常には図３に示すように、圧縮コイルバネ６８と副糸調子軸６６により押え金具６７が右方に付勢され、押え金具６７に取付けた調整ビス７１により張力付与板７０をベース板６５に押圧することにより、これら張力付与板７０とベース板６５との間を通過する上糸８に張力が付与されている。ここで、ベース板６５の起こし部６５ａとバネ受け部材６９との間に、後述する張力解放機構６の第２解放レバー７６の駆動部７６ａが嵌まり込んでいる。ここで、糸駒から繰出された上糸８は、副糸調子機構５Ｂの張力付与板７０とベース板６５との間を経て、更に主糸調子機構５Ａの固定糸調子皿５２と可動糸調子皿５５との間を経て縫針１３の目孔に供給されている。
【００３０】
次に、前記主糸調子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂを上糸張力解放状態に切換える張力解放機構６について、図１、図３、図８に基づいて説明する。
略前後方向に延びる第１解放レバー７５は取付け板５０の下側に配設され、その第１解放レバー７５の前端部分は略クランク状に屈曲形成されるとともに、その前端部に形成された縦向きの環状駆動部７５ａが段付きリング５６の段部に左方から嵌まり込み、その環状駆動部７５ａの後端部が可動糸調子皿５５の後端に当接している。そして、この第１解放レバー７５は、常には、その環状駆動部７５ａの略全体が圧縮コイルバネ６０のバネ力により段付きリング５６に密接状に当接し、図３に示す張力付与位置に位置している。
【００３１】
前記取付け板５０の上側に、クランク状の第２解放レバー７６が第１解放レバー７５と略平行して配設され、この第２解放レバー７６の後端部の係合部７６ｂは第１解放レバー７５の後端部の係合部７５ｂと略同位置に位置し、第２解放レバー７６の前端部の駆動部７６ａに形成した挿通穴７６ｃに、副糸調子機構５Ｂの副糸調子軸６６が挿通している。そして、この第２解放レバー７６は、常には、その駆動部７６ａの略全体が圧縮コイルバネ６８のバネ力により、起こし部６５ａとバネ受け部材６９との間に挟持された図３に示す張力付与位置に位置している。
【００３２】
一方、両解放レバー７５，７６はリンク機構８０を介して揺動されることで、これら主糸調子機構５Ａと副糸調子機構５Ｂとが夫々上糸張力解放状態に切換えられる。
即ち、前記取付け板５０の後端側に、両解放レバー７５，７６の係合部７５ｂ，７６ｂから左方に延びる第１レバー８１が配設され、この第１レバー８１はその右端部に設けた係合ピン８２で係合部７５ｂ，７６ｂに右方から係合されるとともに、その途中部に固着した前方向きのピン８３を、ベース板６５上に設けた支持金具８４に形成された横方向に細長い係合孔（図示略）に係合することで支持されている。
【００３３】
この第１レバー８１の左端部には、枢支軸８５で補助フレーム９に回動可能に枢支された側面視略Ｕ字状の第２レバー８６の後側アーム部８６ａが回動可能に連結されている。そして、第２レバー８６の前側に配置された第３レバー８７はその左端部において補助フレーム９に枢支軸８８で回動可能に枢支され、第２レバー８６の前側アーム部８６ｂの先端部は、第３レバー８７の屈曲先端部８７ａに上側から当接している。即ち、図８に２点鎖線で示すように、後述する解放用カム９５ｂに当接する当接部８７ｂを介して第３レバー８７が上側に揺動するので、これらリンク機構８０を介して第１及び第２解放レバー７５，７６が夫々揺動して、主糸調子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂにおける張力が解放されるようになる。
【００３４】
次に、駆動機構７について、図１〜図３、図６に基づいて説明する。
ミシン頭部１の高さ方向中段部に、ステッピングモータからなる駆動モータ９０が配設され、この駆動モータ９０の駆動軸に駆動ギヤ９１が固着されている。この駆動軸の下側に前後方向向きの第１枢支軸９２の後端部が補助フレーム９に固着され、この第１枢支軸９２に第１カム部材９３が回転自在に枢支されている。そして、この第１カム部材９３には、偏心状の揺動用カム９３ａと、後方突出状の遮断用カム９３ｂとが形成されている。
【００３５】
一方、駆動モータ９０の駆動軸の上側に前後方向向きの第２枢支軸９４の後端部が補助フレーム９に固着され、この第２枢支軸９４に第２カム部材９５が回転自在に枢支されている。そして、この第２カム部材９５の外周面には、張力解放不作用部９５ａと、張力を解放する解放用カム９５ｂとが隣接して形成されている。そして、駆動ギヤ９１は第１カム部材９３のギヤ部９３ｃと、第２カム部材９５のギヤ部９５ｃとに噛合されている。ここで、駆動ギヤ９１とギヤ部９３ｃとのギヤ比は１：２であり、駆動ギヤ９１とギヤ部９５ｃとのギヤ比は１：４である。また、第２カム部材９５の基準位置決め凸部９５ｄが補助フレーム９に取付けたストップピン９６に当接可能になっている。
【００３６】
即ち、図９に示すように、第２カム部材９５の基準位置決め凸部９５ｄがストップピン９６に当接する位置が駆動モータ９０の初期状態に設定されており、この初期状態における駆動モータ９０の位相角を０°とすると、揺動用カム９３ａは第１カム部材９３の約15°の位相角から約120 °の位相角に亙って形成され、約15°の位相角が右最大揺動位置であり、約67.5°の位相角が針棒１２の中心位置であり、約120 °の位相角が左最大揺動位置である。また、遮断用カム９３ｂは第１カム部材９３の約172.5 °から約202.5 °に亙って形成されている。更に、解放用カム９５ｂは第２カム部材９５の約60°から約86.25 °に亙って形成されている。
【００３７】
このように、揺動用カム９３ａにより針棒揺動機構３を駆動して針棒１２を揺動させる左揺動期間及び右揺動期間と、解放用カム９５ｂにより主糸調子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂを上糸張力解放状態に切換える張力解放機構６を駆動して上糸８に付与される張力を解放する上糸張力解放期間と、遮断用カム９３ｂにより針棒遮断機構４を駆動して針棒１２の上下駆動を遮断する遮断期間とが、駆動モータ９０の位相角「０°」を基準として直列状に並ぶように構成されている。
【００３８】
次に、この本縫いミシンＭの作用について説明する。
この本縫いミシンＭに電源が投入された直後には、初期化の為に駆動モータ９０が駆動されて図１に示す初期状態が設定された後、駆動モータ９０が駆動されて図１０に示す約135 °の中心位置が設定される。このとき、第３レバー８７の当接部８７ｂは第２カム部材９５の張力解放不作用部９５ａに当接しているので、主糸調子機構５Ａ及び副糸調子機構５Ｂにより上糸８には張力が付与されている。また、駆動レバー４３の係合ピン４４が遮断用カム９３ｂに接触していないので、針棒１２は針棒上下動機構２で上下駆動される。
【００３９】
この状態で縫製処理が実行されたときには、針棒１２は上下駆動されるとともに、揺動幅に応じて駆動モータ９０が駆動されて揺動駆動され、最適な張力が付与された上糸８により加工布に縫目が形成される。即ち、図１１に針棒１２の右最大揺動状態（約30°）を示し、図１２に針棒１２の左最大揺動状態（約240 °) を示す。
一方、縫製終了に伴う糸切断時には、駆動モータ９０が約240 °の位相角となるように駆動されてから、約405 °まで駆動される。即ち、第２カム部材９５の約60°の位相角から約86.25 °までの上糸張力解放期間において、第３レバー８７の当接部８７ｂが解放用カム９５ｂに沿って移動することから、前述したようにリンク機構８０を介して第１解放レバー７５と第２解放レバー７６とが夫々左方に揺動される。
【００４０】
即ち、第２カム部材９５が約86.25 °の位相角に到達して上糸張力解放期間を経たときには、図８、図１３〜図１４に示すように、第１レバー８１の左方への移動により、第１解放レバー７５が揺動することにより、その環状駆動部７５ａの後端部と可動糸調子皿５５の当接位置を支点として、テコの原理により環状駆動部７５ａの前端部で段付きリング５６が右方に移動されるので、可動糸調子皿５５の前端側がその形状により固定糸調子皿５２から開くようになる。これにより、主糸調子機構５Ａにより上糸８に付与されていた張力が解放されることになる。
【００４１】
また、第２解放レバー７６が揺動することにより、その駆動部７６ａの前端部と起こし部６５ａの当接位置を支点として、テコの原理により駆動部７６ａの後端部でバネ受け部材６９が左方に移動するのと同時に副糸調子軸６６が左方に移動するので、図１４に示すように、張力付与板７０も左方に揺動して、副糸調子機構５Ｂにより上糸８に付与されていた張力が解放されることになる。
【００４２】
更に、第１カム部材９３が約202.5 °の位相角に到達して遮断期間を経たときには、図１５、図１６に示すように、係合ピン４４が遮断用カム９３ｂで後方に移動されて遮断板４１が平面視にて時計回りに回動され、揺動部材２０の係合凸部２０ａが針棒抱き１７の係合凹部１７ａから離脱して針棒１２の上下駆動が遮断され、針棒１２が引っ張りコイルバネ４７により、その最上位置に摺動して保持される。
【００４３】
このように、針棒上下動機構２と、針棒揺動機構３と、針棒遮断機構４と、糸調子機構５と、張力解放機構６とを設けるとともに、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力解放機構６とを共通の１つの駆動モータ９０の駆動力で駆動する駆動機構７を設けたので、これら針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力解放機構６とを共通の１つの駆動モータ９０で独立駆動的に駆動することができ、また制御装置の出力インターフェースに設ける駆動モータ９０の為の出力ポートが１つでよく、ミシンＭの駆動系や制御系の小型化や低コスト化、更には組付け作業の簡単化を図ることができる。
【００４４】
また、揺動用カム９３ａと遮断用カム９３ｂとを形成した第１カム部材９３を、駆動モータ９０の駆動軸よりも下側に設けた第１枢支軸９２で枢支するとともに、解放用カム９５ｂを形成した第２カム部材９５を、駆動モータ９０の駆動軸よりも上側に設けた第２枢支軸９４で枢支するようにしたので、針棒揺動機構３を比較的下側に設けるとともに、針棒遮断機構４を中段の高さに設け、また張力解放機構６を糸調子機構５に接近させて比較的高い位置に設けていることから、これらの機構３，４，６を駆動する駆動系を簡単化且つコンパクト化して設けることができ、ミシン頭部１を小型化することができる。
【００４５】
更に、初期状態における駆動モータ９０の基準位相角を０°として、揺動用カム９３ａによる針棒揺動期間と、解放用カム９５ｂによる上糸張力解放用期間と、遮断用カム９３ｂによる遮断期間とが直列状に並ぶように、揺動用カム９３ａと解放用カム９５ｂと遮断用カム９３ｂとを構成したので、駆動モータ９０の負荷を分散させることで駆動モータ９０の小型化且つ低コスト化を図ることができる。
【００４６】
次に、前記実施形態の変更形態について説明する。
１〕  前記駆動モータ９０の基準位相角を０°として、遮断期間と上糸張力解放用期間と針棒揺動期間とが直列状に並ぶように、遮断用カム９３ｂと解放用カム９５ｂと揺動用カム９３ａとを構成するようにしてもよい。また、これら遮断期間と上糸張力解放用期間とを並列状に設けるようにしてもよい。
２〕  前記遮断用カム９３ｂを第２カム部材９５に設けるようにしてもよい。
３〕  また、糸調子機構５として、主糸調子機構５Ａだけを設けたものであってもよく、ローラの回転角度に応じて上糸の繰出し量を制御するように構成されたものであってもよい。
【００４７】
４〕  前記駆動モータ９０はＤＣサーボモータなどの位置制御可能な各種のモータを用いることが可能である。また、前記針棒揺動機構３と針棒遮断機構４と張力解放機構６とは各種の構成であってもよく、これらの機構を駆動モータ９０以外のソレノイド等の電動アクチュエータで共通に駆動するようにしてもよい。
５〕  更に、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施し得ることは勿論であり、刺繍ミシンや刺繍装置を着脱可能に装着できる刺繍縫製可能なミシンなど、各種のミシンに本発明を適用し得ることは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、縫針を下端に取付けた針棒を上下駆動する針棒上下動機構を有する縫製手段を備えたミシンにおいて、針棒揺動機構と、針棒遮断機構と、糸調子機構と、張力解放機構と、駆動手段とを設けたので、これら針棒揺動機構と針棒遮断機構と張力解放機構とを共通の１つの電動アクチュエータの駆動力で独立駆動的に駆動することができ、またこの電動アクチュエータの為の出力ポートが１つでよく、ミシンの駆動系や制御系の小型化や低コスト化、更には組付け作業の簡単化を図ることができる。
【００４９】
ここで、前記電動アクチュエータが駆動モータからなる場合には、駆動系を簡単化することができ、それ故駆動手段の構成の簡単化を図ることができる（請求項２）。
ここで、前記駆動モータがステッピングモータからなる場合には、駆動モータをオープンループ制御できて駆動制御を簡単化でき、駆動制御量の精度を向上でき、更に駆動モータの軽量化や低コスト化を図ることができる（請求項３）。
【００５０】
ここで、前記駆動手段が、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを駆動する第１カム部材と、張力解放機構を駆動する第２カム部材とを有し、これら第１カム部材と第２カム部材とは駆動モータで回転駆動される場合には、針棒揺動機構と針棒遮断機構とを１つの第１カム部材で駆動するので、部品点数が減り、組付け作業が簡単化し、これらの作動タイミング調整を不要にできる。また、第１カム部材と第２カム部材とを別体で構成して駆動モータで駆動するので、針棒揺動機構や針棒遮断機構に接近させた最適な位置に第１カム部材を設けられる一方、張力解放機構に接近させた最適な位置に第２カム部材を設けられ、駆動手段を配置する自由度が向上する（請求項４）。
【００５１】
ここで、前記第１カム部材は布送り方向と平行な第１枢支軸を介して回転可能に枢支され、且つ第２カム部材は布送り方向と平行な第２枢支軸を介して回転可能に枢支され、第１枢支軸は駆動モータの駆動軸よりも下側に配置され且つ第２枢支軸は駆動軸よりも上側に配置された場合には、これら第１及び第２枢支軸の間隔を小さくできるとともに、駆動モータによるこれら第１及び第２カム部材の駆動系が簡単化し、更に駆動手段を設けるミシン頭部を小型化することができる（請求項５）。
【００５２】
ここで、前記第１カム部材に針棒揺動機構を駆動する揺動用カムと針棒遮断機構を駆動する遮断用カムとが形成され、第２カム部材に張力解放機構を駆動する解放用カムが形成された場合には、針棒揺動機構を比較的下側に設けるとともに、針棒遮断機構を中段の高さに設け、また張力解放機構を糸調子機構に接近させて比較的高い位置に設ける場合が多いので、これらの機構を駆動する駆動系を簡単化且つコンパクト化して設けることができる（請求項６）。
【００５３】
ここで、前記ステッピングモータの位相角を基準として、揺動用カムによる針棒揺動期間と、解放用カムによる上糸張力解放用期間と、遮断用カムによる遮断期間とが直列状に並ぶように、揺動用カムと解放用カムと遮断用カムが構成された場合には、これら針揺動と張力解放と針棒遮断とを相互に干渉することなく個別に作動させることができ、駆動モータの負荷を分散させることで駆動モータの小型化を図ることができる（請求項７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る本縫いミシンにおけるミシン頭部の部分正面図である。
【図２】ミシン頭部の要部拡大部分正面図である。
【図３】本縫いミシンにおけるミシン頭部の部分平面図である。
【図４】針棒上下動機構及び針棒揺動機構を示す部分正面図である。
【図５】針棒上下動機構及び針棒揺動機構を示す部分側面図である。
【図６】第１カム部材の要部縦断正面図である。
【図７】糸調子機構の要部縦断正面図である。
【図８】張力解放機構のリンク機構を示す概略斜視図である。
【図９】駆動モータの位相角における解放用カムと揺動用カムと遮断用カムによる作動説明図である。
【図１０】位相角約135 °の針棒中心位置のときの図１相当図である。
【図１１】位相角約30°の右最大揺動位置のときの図１相当図である。
【図１２】位相角約240 °の左最大揺動位置のときの図１相当図である。
【図１３】位相角約345 °の上糸張力解放期間終了時の図１相当図である。
【図１４】この上糸張力解放期間終了時の図３相当図である。
【図１５】位相角約405 °の遮断期間終了時の図１相当図である。
【図１６】針棒遮断時の図５相当図である。
【符号の説明】
Ｍ    本縫いミシン
２    針棒上下動機構
３    針棒揺動機構
４    針棒遮断機構
５    糸調子機構
５Ａ    主糸調子機構
５Ｂ    副糸調子機構
６    張力解放機構
７    駆動機構
１０    針棒台
１２    針棒
１３    縫針
１４    ミシン主軸
３１    揺動レバー
５２    固定糸調子皿
５５    可動糸調子皿
７５    第１解放レバー
７６    第２解放レバー
８０    リンク機構
９０    駆動モータ
９３    第１カム部材
９３ａ    揺動用カム
９３ｂ    遮断用カム
９５    第２カム部材
９５ｂ    解放用カム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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