(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの主軸に連動させて、半回転釜を主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに駆動する半回転釜駆動装置において、
前記主軸に固定的に設けられた第１プーリと、
前記主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに回転自在に枢支された第２プーリと、
前記第１，第２プーリに略９０度捩じれた状態で掛装された第１タイミングベルトと、
前記第２プーリの回転軸心と平行な水平軸心回りに回転自在に枢支された第３プーリと、
前記半回転釜に設けられた第４プーリと、
前記第３，第４プーリに掛装された第２タイミングベルトと、
前記第２プーリの回転を第３プーリの往復回動に変換するクランク機構と、
を備えたことを特徴とするミシンの半回転釜駆動装置。
【請求項２】
前記第２，第３プーリ及びクランク機構をミシンベッド部内に設けたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの半回転釜駆動装置。
【請求項３】
前記クランク機構は、第２プーリに固着されたクランクレバーと、一端部がクランクレバーの先端部に他端部が第３プーリの外周付近部に夫々回動自在に連結されたリンク部材とを有することを特徴とする請求項２に記載のミシンの半回転釜駆動装置。
【請求項４】
前記クランクレバーのレバー長はリンク部材の他端部の回動半径よりも短いことを特徴とする請求項３に記載のミシンの半回転釜駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに半回転釜を駆動する半回転釜駆動装置に関し、特に、構造を簡単化しミシン作動時の騒音を低減可能にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なミシンは、ミシンモータで回転駆動される左右方向向きの主軸に連動させて、針棒と糸輪捕捉用釜とを駆動し、針棒の下端部に装着された縫針の目孔から延びる上糸を、糸輪捕捉用釜の剣先で引っかけて上糸と下糸とを交絡させ、縫目を形成するように構成してある。前記糸輪捕捉用釜としては、主軸の回転軸心と直交する水平軸心（前後方向向きの軸心）回りに作動する半回転釜が広く採用され、従来より、この半回転釜を駆動する種々の半回転釜駆動装置が実用に供されている。
【０００３】
例えば、図８のミシン100 の半回転釜駆動装置101 は、主軸102 に外嵌固定されたカム103 、カム103 のカム溝103aに係合する従動子104 、従動子104 が先端部に固着されミシン機枠に枢支軸105aを介して回動自在に枢支されたリンク部材105 、半回転釜110 に固定的に設けられたピニオン106 、左端部がバネ120 により下方へ付勢されピニオン106 に歯合するラック107 を有するラック部材108 、ラック部材108 から右方へ延びその右端部がリンク部材105 の下端部にピン結合された水平腕109 等で構成されている。
【０００４】
この半回転釜駆動装置101 では、ミシンモータ（図示略）により主軸102 とともにカム103 が矢印方向へ回転駆動されると、従動子104 がカム溝103aに従動してリンク部材105 が枢支軸105a回りに揺動し、水平腕109 とともにラック部材108 が左右に往復作動し、ラック107 とピニオン106 を介して半回転釜110 が前記水平軸心回りに往復回転駆動される。尚、主軸102 が回転駆動されると、主軸102 の左端部に固着されたクランク118 と、クランク118 と針棒115 とに夫々回転可能に連結された揺動部材119 とを介して、針棒115 とともにその下端部に装着された縫針116 が上下に往復駆動される。
【０００５】
また、特許第２６８４６６１号公報のミシンの半回転釜駆動装置は、主軸に固定的に設けられた第１ギヤ、主軸と直交する水平軸心回りに回転自在に枢支され第１ギヤに直交状に噛合する第２ギヤ、ベッド部内に設けられた第１プーリ、半回転釜に固定的に設けられた第２プーリ、第１，第２プーリに掛装されたタイミングベルト、第２ギヤの回転を第１プーリの往復回動に変換する上下に長いリンク部材を有するクランク機構等を備えている。
【０００６】
この半回転釜駆動装置では、ミシンモータにより主軸とともに第１ギヤが回転駆動されると、第１ギヤに噛合する第２ギヤが回動され、クランク機構により、リンク部材が揺動して第２ギヤの回転が第１プーリが往復回動に変換される。第１プーリの往復回動はタイミングベルトを介して第２プーリに伝達され、第２プーリとともに半回転釜が主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに往復回転駆動される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８の半回転釜駆動装置101 では、カム溝103aが形成されたカム103 、カム溝103aに係合する従動子104 、ミシン機枠に枢支したリンク部材105 等を設けなければならないため、構造が複雑化し製作コストが高価になること、従動子104 をカム溝103aに隙間なく係合させることは難しく、ミシン作動時に従動子104 がカム溝103aの側壁に衝突して、大きな騒音が発生すること等の問題がある。
【０００８】
更に、縫針116 （針棒115 ）の上下動に対して半回転釜110 を所定のタイミングで作動させる為に、カム溝103aを高精度に加工しなければならないこと、駆動力を伝達する上下に長いリンク部材105 を、特にミシンの高速作動時、弾性変形しない強度の高いものを使用しなければならないこと等により、製作コストが高価になるという問題がある。
【０００９】
しかも、上下に長いリンク部材105 を揺動させるとともに、左右に長い水平腕109 を左右に往復作動させなければならないため、振動が発生し易いこと、更に、水平腕109 を左右に往復作動させることから、水平腕109 を内部に設けたベッド部が左右に大型化し、特に、ベッド部をミシン台に組込んで使用するミシンについて不利になること等の問題がある。
【００１０】
一方、特許第２６８４６６１号公報の半回転釜駆動装置では、第１ギヤと第１ギヤに直交状に噛合する第２ギヤにより、主軸の回転を主軸と直交する水平軸心回りの回転に変換するため、駆動伝達の面に不利であるし、精度の高い第１，第２ギヤを用いなければならないためコスト面でも不利になる。
【００１１】
しかも、図８の半回転釜駆動装置と略同様に、駆動力を伝達するクランク機構の上下に長いリンク部材を、弾性変形しない強度の高いものを使用しなければならないこと等により、製作コストが高価になるし、上下に長いリンク部材を揺動させ、第２ギヤの回転を第１プーリの往復回動に変換しなければならないため、ミシン作動時に振動が発生し易いという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、ミシンの半回転釜駆動装置において、構造を簡単化すること、製作コストの低減を図ること、ミシン作動時の騒音・振動を低減すること、ミシンベッド部を小型化すること、等である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１のミシンの半回転釜駆動装置は、ミシンの主軸に連動させて、半回転釜を主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに駆動する半回転釜駆動装置において、前記主軸に固定的に設けられた第１プーリと、前記主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに回転自在に枢支された第２プーリと、前記第１，第２プーリに略９０度捩じれた状態で掛装された第１タイミングベルトと、前記第２プーリの回転軸心と平行な水平軸心回りに回転自在に枢支された第３プーリと、前記半回転釜に設けられた第４プーリと、前記第３，第４プーリに掛装された第２タイミングベルトと、前記第２プーリの回転を第３プーリの往復回動に変換するクランク機構とを備えたものである。
【００１４】
主軸とともに第１プーリが回転駆動されると、第２プーリが第１タイミングベルトを介して主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに回転し、この第２プーリの回転はクランク機構により第３プーリの往復回動に変換される。第３プーリの往復回動は第２タイミングベルトを介して第４プーリに伝達され、第４プーリとともに半回転釜が主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに駆動される。
【００１５】
この半回転釜駆動装置では、第１プーリと第１タイミングベルトと第２プーリにより、主軸の回転を主軸と直交する水平軸心回りの第２プーリの回転に変換することができるため、構造を簡単化し製作コストを低減することができ、ミシン作動時の騒音も低減することができる。また、第２，第３プーリを接近させて配置することにより、クランク機構を小型化でき製作コスト的にも有利になるし、更に、第２，第３プーリとともにクランク機構を低位置であるベッド部内に配置することにより、ミシン作動時の振動を低減することができる。
【００１６】
請求項２のミシンの半回転釜駆動装置は、請求項１の発明において、前記第２，第３プーリ及びクランク機構をミシンベッド部内に設けたことを特徴とするものである。つまり、第２，第３プーリとともにクランク機構を低位置であるミシンベッド部内に配置することにより、ミシン作動時の振動を確実に低減することができる。
【００１７】
請求項３のミシンの半回転釜駆動装置は、請求項２の発明において、前記クランク機構は、第２プーリに固着されたクランクレバーと、一端部がクランクレバーの先端部に他端部が第３プーリの外周付近部に夫々回動自在に連結されたリンク部材とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
従って、第２プーリとともにクランクレバーが回動されると、リンク部材が揺動して第３プーリが往復回動される。第２，第３プーリを接近させて配置することにより、揺動するリンク部材を短くすることができるため、ミシン作動時の振動を低減することができ、更に、リンク部材の強度を低く抑えることができるため、製作コストを低減することができる。
【００１９】
請求項４のミシンの半回転釜駆動装置は、請求項３の発明において、前記クランクレバーのレバー長はリンク部材の他端部の回動半径よりも短いことを特徴とするものである。クランクレバーのレバー長をリンク部材の他端部の回動半径よりも短くすることで、クランク機構により第２プーリの回転を第３プーリの往復回動に確実に変換することができる。
【００２０】
【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を参照して説明する。
本実施形態は、ミシンモータで駆動される主軸に連動させて、半回転釜を主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに駆動する半回転釜駆動装置に、本発明を適用した場合の一例である。
【００２１】
図１に示すように、ミシンＭは、ベッド部１と、ベッド部１の右部から立設された脚柱部２と、脚柱部２の上部からベッド部１と対向して左方へ延びるアーム部３を有し、主軸５はアーム部３内に左右方向向きに配設され、下端部に縫針８を着脱可能に装着した針棒６はアーム部３の頭部４内に上下動且つ左右に揺動可能に設けられ、半回転釜７はベッド部１内の左端部分に設けられ、主軸５の左右方向向きの回転軸心ａと直交する前後方向向きの水平軸心ｂ回りに作動する。
【００２２】
また、ミシンＭの内部には、前記主軸５に連動させて、針棒６を上下に往復駆動する針棒駆動機構１５と、半回転釜７を水平軸心ｂ回りに駆動する半回転釜駆動装置３０が設けられている。尚、図示していないが、針棒６を前後方向向きの枢支軸１４ａを中心として左右に揺動駆動する針棒揺動機構、送り歯、送り歯を送り駆動する送り歯駆動機構、送り歯の送り量を調整する送り量を調整機構、押え足等が設けられ、これらの部材や機構は周知のものを適用可能である。
【００２３】
主軸５は１対の軸受け１０，１１を介してミシン機枠に回動自在に支持され、主軸５の右端部には、脚柱部２の右側へ突出する回動操作部材１２と、回動操作部材１２と一体形成されミシンモータ（図示略）で駆動されるプーリ１３とが固着され、主軸５の１対の軸受け１０，１１の間に、半回転釜駆動装置３０の第１プーリ３１が固定的に設けられ、主軸５の左端部に、針棒駆動機構１５のクランク１６が固着されている。
【００２４】
クランク１６の左側には、針棒６を上下動自在に支持する針棒抱１４が設けられ、この針棒抱１４の上端部が枢支軸１４ａにより回動自在に枢支されている。針棒駆動機構１５は、主軸５の左端部に固着されたクランク１６と、クランク１６と針棒６とに両端部が回転可能に連結された揺動部材１７とを有し、主軸５か回転駆動されると、クランク１６と揺動部材１７を介して針棒６が所定ストローク上下に往復駆動される。
【００２５】
前記半回転釜駆動装置３０について説明する。
図１、図２に示すように、半回転釜駆動装置３０は、主軸５に固定的に設けられた第１プーリ３１と、主軸５の回転軸心ａと直交する（水平軸心ｂと平行である）水平軸心ｃ回りに回転自在に枢支された第２プーリ３２と、第１，第２プーリ３１，３２に９０度捩じれた状態で掛装された第１タイミングベルト３３と、第２プーリ３２の回転軸心ｃと平行な水平軸心ｄ回りに回転自在に枢支された第３プーリ３４と、半回転釜７に設けられた第４プーリ３５と、第３，第４プーリ３４，３５に掛装された第２タイミングベルト３６と、第２プーリ３２の回転を第３プーリ３４の往復回動に変換するクランク機構３７等で構成され、第２，第３プーリ３２，３４及びクランク機構３７はベッド部１内に設けられている。
【００２６】
第１プーリ３１は、図３に示すように、第１タイミングベルト３３の幅の約３倍程度の左右幅を有し、その右端部には、第１タイミングベルト３３をガイドするガイド部４０が設けられている。このガイド部４０は、第１プーリ３１より大径に構成され、その左端部に第１タイミングベルト３３の右端面が摺動可能なテーパ面４０ａが形成されている。尚、ガイド部４０の右側には送り歯駆動機構の送り用カム１９が一体形成されている。
【００２７】
第２プーリ３２は、図４に示すように、第１タイミングベルト３３の幅の約３倍程度の前後幅を有し、支軸４１を介してミシン機枠に回転自在に装着されている。第２プーリ３２の両端部には、第１タイミングベルト３３をガイドする１対のガイド部４２が設けられ、前側のガイド部４２の前端部に、水平軸心ｃと直交する方向へ延びるクランクレバー６０の基端部が固着されている。
【００２８】
図１、図２に示すように、第１プーリ３１の後端部の下側に、第２プーリ３２の左端部が位置するように、第１プーリ３１と第２プーリ３２が配設されている。つまり、主軸５の正転時（矢印方向への回転時）に、第１タイミングベルト３３は第１プーリ３１（主軸５）の回転軸心ａと直交する方向から第１プーリ３１に係合し、第１プーリ３１から第１プーリ３１の回転軸心ａと直交する方向に対して傾いた方向へ係合解除するようになっている。
【００２９】
主軸５の正転時、矢印の方向へ回動する第１タイミングベルト３３は、第１プーリ３１から第２プーリ３２へ延びる途中部において、アイドルプーリ４５によりガイドされている。アイドルプーリ４５は、ミシン機枠に枢支されバネ部材４６で回動付勢されたリンク部材４７の先端部に回動自在に装着され、第１タイミングベルト３３に右側から当接しテンションを付与している。
【００３０】
第３プーリ３４は、第２タイミングベルト３６の幅の約３倍程度の前後幅を有し、支軸（図示略）を介してミシン機枠に回転自在に装着されている。第３プーリ３４の両端部には、第２タイミングベルト３６をガイドする１対のガイド部４８が設けられ、後側のガイド部４８の後端外周部分に、リンク部材６１の端部が回動自在に連結されている。
【００３１】
半回転釜７について説明すると、図５、図６に示すように、半回転釜７は、ベッド部１内のミシン機枠に水平状に固定される大釜体５０と、大釜体５０に前方から１対の止め具５１ａで着脱可能に固定される略リング状の大釜５１と、これら大釜体５０と大釜５１の内部に組み込まれた中釜５２及びこの中釜５２を半回転駆動するドライバ５３等で構成され、ドライバ５３に固定的に設けられた駆動軸５４に第４プーリ３５が一体的に設けられている。
【００３２】
尚、第２タイミングベルト３６は、第３プーリ３４の下端部から第４プーリ３５の下端部へ延びる途中部において、アイドルプーリ３６ａによりガイドされている。また、アイドルプーリ３６ａはバネ（図示略）により略上側へ付勢されており、第２タイミングベルト３６に下側から当接しテンションを付与している。
【００３３】
尚、正面視略半円状の中釜５２の一端部に、縫針８の目孔から延びる上糸を引っかける剣先５２ａが形成されている。また、大釜体５０と大釜５１の上面には、切欠き５５ａが形成された釜糸案内板５５がビスで固定され、この釜糸案内板５５により、縫針８から延びる上糸が剣先５２ａで引っ掛けられて拡大する上糸ループを、中釜５２の前側と後側とに分離するようになっている。
【００３４】
クランク機構３７は、図１、図２、図４に示すように、第２プーリ３２に基端部が固着されたクランクレバー６０と、一端部がクランクレバー６０の先端部に他端部が第３プーリ３４の外周付近部に夫々回動自在に連結されたリンク部材６１とを有する。クランクレバー６０のレバー長はリンク部材６１の他端部の回動半径よりも短く、第２プーリ３２の回転が第３プーリ３４の往復回動に確実に変換されるように構成してある。
【００３５】
前記半回転釜駆動装置３０の作用・効果について説明する。
主軸５とともに第１プーリ３１が正転方向（矢印方向）へ回転駆動されると、第２プーリ３２が第１タイミングベルト３３を介して主軸５の回転軸心ａと直交する水平軸心ｃ回りに時計回りに回転する。第２プーリ３２が回転すると、クランクレバー６０が第２プーリ３２と一体的に回転してリンク部材６１が揺動し、第３プーリ３４が往復回動される。第３プーリ３４の往復回動は第２タイミングベルト３６を介して第４プーリ３５に伝達され、第４プーリ３５とともに半回転釜７が主軸５の回転軸心ａと直交する水平軸心ｂ回りに駆動される。
【００３６】
ここで、主軸５の正転時に、第１プーリ３１に係合している第１タイミングベルト３３に、左右方向向きの力が殆ど作用しないため、第１タイミングベルト３３が左右方向へ（特に左方）へ移動して第１プーリ３１から離脱することがない。作業者が回動操作部材１２を操作して、主軸５を逆転方向（矢印と逆方向）へ回転させた場合、第１プーリ３１に係合している第１タイミングベルト３３に右方向きの力が作用し、図３に鎖線で示すように、第１タイミングベルト３３が右向へ移動するが、第１タイミングベルト３３はガイド部４０にガイドされる。
【００３７】
この半回転釜駆動装置３０によれば、第１プーリ３１と第１タイミングベルト３３と第２プーリ３２により、主軸５の回転を主軸５と直交する水平軸心ｃ回りの第２プーリ３２の回転に変換することができるため、構造を簡単化し製作コストを低減することができ、ミシン作動時の騒音も低減することができる。
【００３８】
第２，第３プーリ３２，３４を接近させて配置することにより、クランク機構３７を小型化でき製作コスト的にも有利になるし、更に、第２，第３プーリ３２，３４とともにクランク機構３７を低位置であるベッド部１内に配置することにより、ミシン作動時の振動を確実に低減することができる。
【００３９】
クランクレバー６０とリンク部材６１を有する簡単な構造のクランク機構３７により、第２プーリ３２の回転を第３プーリ３４の往復回動に変換することができるとともに、第２，第３プーリ３２，３４を接近させて配置することにより、揺動するリンク部材６１を短くすることができるため、ミシン作動時の振動を低減することができ、更に、リンク部材６１の強度を低く抑えることができるため、製作コストを低減することができる。
【００４０】
クランクレバー６０のレバー長をリンク部材６１の他端部の回動半径よりも短くしたので、クランク機構３７により第２プーリ３２の回転を第３プーリ３４の往復回動に確実に変換することができる。
【００４１】
前記実施形態の変更態様として、図７に示すように、第１プーリ３１の左部にも、第１タイミングベルト３３をガイドするガイド部７０を設けてもよい。この場合、第１タイミングベルト３３が第１プーリ３１から離脱するのをより確実に防止することができる。
【００４２】
尚、前記実施形態にミシンの半回転釜駆動装置は一例を示すものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加したミシンの半回転釜駆動装置に本発明を適用可能なことは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１のミシンの半回転釜駆動装置によれば、主軸とともに第１プーリが回転駆動されると、第２プーリが第１タイミングベルトを介して主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに回転し、この第２プーリの回転がクランク機構により第３プーリの往復回動に変換され、第３プーリの回転は第２タイミングベルトを介して第４プーリに伝達されて、第４プーリとともに半回転釜を主軸の回転軸心と略直交する水平軸心回りに駆動することができる。
【００４４】
つまり、第１プーリと第１タイミングベルトと第２プーリにより、主軸の回転を主軸と直交する水平軸心回りの第２プーリの回転に変換することができるため、構造を簡単化し製作コストを低減することができ、ミシン作動時の騒音をも低減することができ、また、第２，第３プーリを接近させて配置することにより、クランク機構を小型化でき製作コスト的にも有利になるし、更に、第２，第３プーリとともにクランク機構を低位置であるベッド部内に配置することにより、ミシン作動時の振動を低減することができる。
【００４５】
請求項２のミシンの半回転釜駆動装置によれば、第２，第３プーリ及びクランク機構をミシンベッド部内に設けたので、クランク機構を低位置に配置することができ、ミシン作動時の振動を確実に低減することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００４６】
請求項３のミシンの半回転釜駆動装置によれば、クランク機構が、第２プーリに固着されたクランクレバーと、一端部がクランクレバーの先端部に他端部が第３プーリの外周付近部に夫々回動自在に連結されたリンク部材とを有するので、簡単な構造のクランク機構により、第２プーリの回転を第３プーリの往復回動に変換することができるとともに、第２，第３プーリを接近させて配置することにより、揺動するリンク部材を短くすることができるため、ミシン作動時の振動を低減することができ、更に、リンク部材の強度を低く抑えることができるため、製作コストを低減することができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。
【００４７】
請求項４のミシンの半回転釜駆動装置によれば、クランクレバーのレバー長をリンク部材の他端部の回動半径よりも短くしたので、クランク機構により第２プーリの回転を第３プーリの往復回動に確実に変換することができる。その他請求項３と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る半回転釜駆動装置を備えたミシンの内部正面図である。
【図２】前記ミシンの要部右側面図である。
【図３】前記ミシンの第１プーリの正面図である。
【図４】前記ミシンの第２，第３プーリとクランク機構のの右側面図である。
【図５】半回転釜の正面図である。
【図６】半回転釜の斜視図である。
【図７】変更形態に係る第１プーリの正面図である。
【図８】従来技術に係る半回転釜駆動装置を備えたミシンの内部正面図である。
【符号の説明】
Ｍ                ミシン
１                ベッド部
２                脚柱部
３                アーム部
５                主軸
７                半回転釜
３０              半回転釜駆動装置
３１              第１プーリ
３２              第２プーリ
３３              第１タイミングベルト
３４              第３プーリ
３５              第４プーリ
３６              第２タイミングベルト
３７              クランク機構
６０              クランクレバー
６１              リンク部材
【図１】
0003693145.tif 000002
【図２】
0003693145.tif 000003
【図３】
0003693145.tif 000004
【図４】
0003693145.tif 000005
【図５】
0003693145.tif 000006
【図６】
0003693145.tif 000007
【図７】
0003693145.tif 000008
【図８】
0003693145.tif 000009