(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針の上下運動に同期して天秤を動作させることにより、下糸と交差する上糸輪を引締めて加工布に上下両糸の結接点を形成し、天秤の動作に同期して上下両糸を切断する自動糸切り装置付きミシンにおいて、
針板下方に位置する可動刃、固定刃を有し、可動刃を上下両糸に向けて移動させる糸切断手段と、
下軸と同期して回転し、前記糸切断手段の可動刃を移動させるための移動カム面と、下軸を停止させるための停止カム面とを有する糸切りカムと、
前記糸切断手段のカムフォロアを前記糸切りカムに係合させる駆動手段とを備え、
ミシンによる縫製が終了した際には、前記縫針上昇時に前記駆動手段を駆動し、前記糸切りカムの移動カム面と前記糸切断手段のカムフォロアを係合させ、前記可動刃及び固定刃により前記上下両糸を切断した後、前記停止カム面と糸切断手段のカムフォロアを当接させ前記下軸を停止するようにしたことを特徴とする自動糸切り装置付きミシン。
【請求項２】
前記糸切りカムの停止カム面は、その糸切りカムの回転方向に対して直角もしくは鋭角に形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動糸切り装置付きミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下両糸の切断を行うように構成された自動糸切り装置付きミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば本縫いミシンにおいては、可動刃を往動させることに伴って上下両糸のさばきを行った後、可動刃を復動させることにより、上下両糸を捕捉して固定刃側に引寄せ、固定刃と可動刃との間で切断するように構成された自動糸切り装置が具備されている。この構成の場合、可動刃の復動タイミングは、最下点から最上点へ向かう天秤の上昇運動により、下糸に交差する上糸輪が引締められて加工布に上糸と下糸との結接点が形成されるタイミングに設定され、天秤が上昇した状態で上下両糸の捕捉および切断が行われるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のミシンにおいては、上下両糸の捕捉および切断を行うと、糸切り動作が終了してミシンモータへの通電をやめても慣性によりすぐに停止しないため、縫針が針板付近まで下降して加工布に刺さり、加工布を抜取ることができなくなってしまう。このため、従来では、縫針と縫針の駆動軸（主軸）との間にクラッチ機構を設け、このクラッチ機構により縫針と主軸とを切離すことに伴い、糸切り動作終了時における縫針の下降位置を調整するようにしており、構成が複雑になる、コストが高くなるといった問題があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラッチ機構を設けずとも、縫針と針板とが十分に離間した状態で糸切り動作を終了し得る自動糸切り装置付きミシンを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため本発明の請求項１記載の自動糸切り装置付きミシンは、縫針の上下運動に同期して天秤を動作させることにより、下糸と交差する上糸輪を引締めて加工布に上下両糸の結接点を形成し、天秤の動作に同期して上下両糸を切断する自動糸切り装置付きミシンにおいて、針板下方に位置する可動刃、固定刃を有し、可動刃を上下両糸に向けて移動させる糸切断手段と、下軸と同期して回転し、糸切断手段の可動刃を移動させるための移動カム面と、下軸を停止させるための停止カム面とを有する糸切りカムと、糸切断手段のカムフォロアを糸切りカムに係合させる駆動手段とを備え、ミシンによる縫製が終了した際には、縫針上昇時に駆動手段を駆動し、糸切りカムの移動カム面と糸切断手段のカムフォロアを係合させ、可動刃及び固定刃により上下両糸を切断した後、停止カム面と糸切断手段のカムフォロアを当接させ下軸を停止する。
【０００６】
また、請求項２記載の自動糸切り装置付きミシンは、糸切りカムの停止カム面が、その糸切りカムの回転方向に対して直角もしくは鋭角に形成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子制御式本縫いミシンに適用した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図２において、針板１ａを有するベッド部１の右端部には脚柱部２が立設され、この脚柱部２の上端部にはアーム部３が設けられている。このアーム部３は、ベッド部１に対向するように水平方向に延びるものであり、その内部には、主軸（図示せず）が収容されている。この主軸は、ミシンモータ（図示せず）に連結されたものであり、ミシンモータにより回転駆動させられ、天秤１７、針棒１１を駆動する。
【０００９】
図１の実線ＭＢは、主軸の回転位相角をパラメータとした天秤１７、実線ＭＡは針棒１１、実線ＭＣは可動刃６４ｃの変位を示す運動曲線である。
【００１０】
ベッド部１には、図３、４、５、６に示すように、支持プレート４０が収容されている。図５は正面図、図６は下面図である。
【００１１】
ミシン本体には糸切りスイッチ（図示せず）が設けられている。そして、この糸切りスイッチが操作されると、糸切り信号発生器（図示せず）から糸切り信号が出力され、駆動手段を構成する図８のソレノイド５０が通電されるようになっている。これにより、回動部材４６の吸着部４６ａが、トーションスプリング４８のばね力に抗してソレノイド５０のコア５０ａに吸引され、回動部材４６がピン４７を中心に矢印Ｂ方向へ回動するようになっている。そして、図８の状態から図７の状態になる。
【００１２】
ベッド部１内には、下軸５１が回転可能に設けられ、下軸５１の右端部には図示しないギヤプーリが固着され、下軸５１の左端部には糸切りカム５３が固着され、そして、ギヤプーリは、図示しない歯付ベルトを介して図示しないミシンモータに連結されており、ミシンモータが駆動すると、歯付ベルトおよびギヤプーリを介して下軸５１が回転し、下軸５１と一体的に糸切りカム５３が回転するようになっている。
【００１３】
また、支持プレート４０には、図６に示すように、ピン５９が設けられ、ピン５９には付勢レバー６０が回動可能に取付けられている。そして、ピン５９の外周面にはトーションスプリング５９ａが嵌合され、付勢レバー６０は、トーションスプリング５９ａのばね力により矢印Ｋ方向へ付勢されている。また、中間レバー５８の先端部にはピン５８ｂが設けられている。そして、付勢レバー６０の基端側には長孔６０ａが形成され、中間レバー５８のピン５８ｂは長孔６０ａ内に挿入されている。
【００１４】
また、支持プレート４０には、図６、図７、図８に示すように、ピン５７が設けられている。このピン５７には中間レバー５８が回動可能に取付けられ、ピン５７の外周面にはバネ５８ｃが嵌合され、中間レバー５８はバネ５８ｃのバネ力により上方へに付勢されている。また、中間レバー５８にはカムフォロア５８ａが設けられている。糸切りカム５３の外周面にはカム溝が形成されており、カム溝の展開図は図９に示すように糸切りカム５３の進行方向矢印Ｎに対し斜行する第１カム領域５３ａ、折り返し部となる第２カム領域５３ｂ、カムフォロア５８ａを復元する第３カム領域５３ｃ、糸切りカム５３の進行方向矢印Ｎに対し直角になる第４カム領域５３ｄにより構成されている。よって、第１カム領域５３ａ第２カム領域５３ｂ、第３カム領域５３ｃが移動カム面を構成し、第４カム領域５３ｄが停止カム面を構成している。
【００１５】
図８の状態から、ソレノイド５０が通電され、ソレノイド５０のコア５０ａにより回動部材４６の吸着部４６ａが吸引され、回動部材４６が矢印Ｂ方向へ回動すると、回動部材４６の押圧部４６ｂにより中間レバー５８が押圧されるようになっている。これが図７の状態である。これにより、中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３のカム溝内に挿入される。
【００１６】
支持プレート４０の上面には、図３に示すように、ポリアセタール等の樹脂からなる樹脂部材６２が固定され、この樹脂部材６２および支持プレート４０には摺動案内孔６３が形成されている。また、樹脂部材６２の上面には摺動部材６４が載置されている。この摺動部材６４には２本のピン６４ａおよび６４ｂが固着され、これら２本のピン６４ａおよび６４ｂは摺動案内孔６３内に挿入されている。この摺動部材６４は、２枚の板材をスペーサーを介して連結したものであり、２本のピン６４ａおよび６４ｂが摺動案内孔６３に案内されることにより、摺動案内孔６３に沿う矢印Ｍ方向および反矢印Ｍ方向へ前進後退する。尚、６５は、支持プレート４０にねじ止めされた押え部材である。この押え部材６５は、摺動部材６４の上面に接触し、摺動部材６４の摺動時の浮上がりを防止するものである。
【００１７】
摺動部材６４の一方のピン６４ａは、図６に示すように、付勢レバー６０の長孔６０ｂに係合されている。そして、中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３のカム溝内に挿入されると、図９の糸切りカム５３の第１カム領域５３ａによりカムフォロワ５８ａが押圧され、中間レバー５８がピン５７を中心に矢印Ｌ方向へ回動する。
【００１８】
このため、中間レバー５８の回動運動が中間レバー５８のピン５８ｂを介して付勢レバー６０に伝達され、付勢レバー６０がピン５９を中心に反矢印Ｋ方向へ回動する。これにより、摺動部材６４が摺動案内孔６３に沿って矢印Ｍ方向へ前進し、下糸に交差した上糸輪の中に摺動部材６４の先端部が侵入し、図９の上下両糸のさばきが行われる。そして、中間レバー５８のカムフォロワ５８ａが糸切りカム５３の第２カム領域５３ｂから第３カム領域５３ｃに接触すると、糸切りカム５３の第３カム領域５３ｃに追従してカムフォロワ５８ａが押圧され、図６において、中間レバー５８がピン５７を中心に反矢印Ｌ方向へ回動する。
【００１９】
摺動部材６４を構成する上側の板材には、図４に示すように、可動刃６４ｃが形成され、下側の板材には糸捕捉部６４ｄが形成されている。また、支持プレート４０の右端部には固定刃６６が形成されている。
【００２０】
このため、中間レバー５８の回動運動が中間レバー５８のピン５８ｂを介して付勢レバー６０に伝達され、付勢レバー６０がトーションスプリング５９ａのばね力も手伝いピン５９を中心に矢印Ｋ方向へ回動し、摺動部材６４が摺動案内孔６３に沿って反矢印Ｍ方向へ後退する。これにより、摺動部材６４の糸捕捉部６４ｄにより上下両糸が捕捉され、捕捉された上下両糸が固定刃６５側へ引寄せられ、摺動部材６４の可動刃６４ｃと固定刃６６との間で切断される。
【００２１】
次に上記構成の作用について説明する。糸切りスイッチが操作されると、図６、図７、図８において、回転位相角１８０°付近でソレノイド５０が通電され、回動部材４６の吸着部４６ａがソレノイド５０のコア５０ａに吸引され、回動部材４６がトーションスプリング４８のばね力に抗してピン４７を中心に矢印Ｂ方向へ回動する。すると、回動部材４６の押圧部４６ｂにより中間レバー５８が押圧され、バネ５８ｃのバネ力に抗して中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３のカム溝内に挿入される。
【００２２】
中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３の第１カム領域５３ａに接触すると、下軸５１の回転に伴い、糸切りカム５３の第１カム領域５３ａに追従してカムフォロア５８ａが押圧され、中間レバー５８が矢印Ｌ方向へ回動する。すると、まず、中間レバー５８の矢印Ｌ方向への回動運動が中間レバー５８のピン５８ｂを介して付勢レバー６０に伝達され、付勢レバー６０がピン５９を中心に反矢印Ｋ方向へ回動する。次に、付勢レバー６０の反矢印Ｋ方向へ回動運動がピン６４ａを介して摺動部材６４に伝達され、図４に示すように、摺動部材６４が摺動案内孔６３に沿って矢印Ｍ方向へ前進し、下糸に交差した上糸輪の中に摺動部材６４の先端部が侵入し、上下両糸のさばきが行われる。尚、この状態は、図１の実線ＭＣにおいて、傾斜部αに相当する。
【００２３】
次に、中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３の第２カム領域５３ｂから第３カム領域５３ｃに接触すると、第３カム領域５３ｃに追従してカムフォロワ５８ａが押圧される。このため、図６において、中間レバー５８がピン５７を中心に反矢印Ｌ方向へ回動し、付勢レバー６０がピン５９を中心に矢印Ｋ方向へ回動し、摺動部材６４が摺動案内孔６３に沿って反矢印Ｍ方向へ後退する。
【００２４】
さらに、摺動部材６４が摺動案内孔６３に沿って反矢印Ｍ方向へ後退すると、摺動部材６４の糸捕捉部６４ｄにより上下両糸が捕捉され、固定刃６６側へ引寄せられる。この状態は、図１の実線ＭＣにおいて、傾斜部βに相当する。
【００２５】
糸捕捉部６４ｄにより捕捉された上下両糸が可動刃６４ｃと固定刃６６との間で切断される。尚、図１において、本実施の形態における糸切断ポイントをＣで示す。
【００２６】
上下両糸が切断された後、ミシンモータ停止信号が出力され、ミシンモータが断電される。尚、図１において、本実施の形態におけるミシンモータ停止信号出力ポイントをＤで示す。
【００２７】
この時、中間レバー５８のカムフォロア５８ａが糸切りカム５３の進行方向矢印Ｎに対して直角に構成された第４カム領域５３ｄに当接するため、カムフォロア５８ａによって糸切りカム５３の回転が停止され、下軸５１も停止する。この後、ソレノイド５０が断電され、バネ５８ｃのバネ力により、カムフォロア５８ａが糸切りカム５３から上方に離れ、糸切り動作を終了する。
【００２８】
従って、クラッチ機構を設けずとも、縫針１１ａと針板２０とが十分に離間した状態で糸切り動作が終了するようになり、その結果、構成が複雑になる、コストが高くなるといった問題が生じることなく、縫針１１ａが加工布を貫通して加工布を抜取ることができないといった不具合を解消することができる。
【００２９】
また、従来はミシンモータの制御回路の工夫により、ミシンモータの停止精度を上げ、ミシンモータ停止信号の出力位相と下軸の停止位相との間にずれおよびばらつきが少なくなるよう努力していたが、本発明では、カムフォロア５８ａが糸切りカム５３に当接し、下軸５１が停止するので、停止位相が一定となり、また、摺動部材６４の復動も確実になる。
【００３０】
尚、本実施の形態における糸切りカム５３の停止カム面は、進行方向矢印Ｎに対して直角に構成されていたが、図１０に示すように、糸切りカムの停止カム面を、進行方向矢印Ｎに対して鋭角に構成しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動糸切り装置付きミシンによれば、次のような優れた効果を奏する。
【００３２】
即ち、請求項１記載の自動糸切り装置付きミシンによれば、縫針上昇時に駆動手段を駆動し、糸切りカムの移動カム面と糸切断手段を係合させ、可動刃、固定刃により縫い糸を切断した後、糸切りカムの停止カム面と糸切断手段を当接させ下軸を停止するように制御されるので、クラッチ機構を設けずとも縫針と針板とが十分に離間した状態で糸切り動作が終了するようになり、その結果、構成が簡単になると共に、コストを抑えることができ、また、加工布を抜取ることができないといった不具合を解消することができる。
【００３３】
更に、請求項２記載の自動糸切り装置付きミシンによれば、糸切りカムの停止カム面が糸切りカムの回転方向に対して直角もしくは鋭角に構成されているので、下軸を確実に停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のミシンの動作を示すタイミングチャートである。
【図２】上記ミシンの外観を示す斜視図である。
【図３】上記ミシンの糸切り装置の構成を示す上面図である。
【図４】上記糸切り装置の移動刃が移動した状態の作用説明図である。
【図５】上記糸切り装置の構成を示す正面図である。
【図６】上記糸切り装置の構成を示す下面図である。
【図７】上記糸切り装置のソレノイドを拡大して示す正面図である。
【図８】上記ソレノイドが作動した状態の作用説明図である。
【図９】上記糸切り装置の糸切りカムを示す展開図である。
【図１０】上記糸切り装置の別の糸切りカムを示す展開図である。
【符号の説明】
１ａ  針板
１１ａ  縫針
１７    天秤
２６    上糸
５０    ソレノイド
５１    下軸
５３    糸切りカム
５８    中間レバー
５８ａ  カムフォロア
６４ｃ  可動刃
６６    固定刃
【図１】
0003674128.tif 000002
【図２】
0003674128.tif 000003
【図３】
0003674128.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003674128.tif 000008
【図８】
0003674128.tif 000009
【図９】
0003674128.tif 000010
【図１０】
0003674128.tif 000011