(57)【要約】【課題】円滑に針棒の切り換えを行う。【解決手段】下端部で個々に縫い針１１，１２を保持する二本の針棒１１０，１２０と、各針棒を上下動可能に支持する針棒土台３１と、針棒抱き２５を通じて各針棒に上下動動作を付与する針上下動機構２０と、各針棒について個々に設けられ、針棒土台による針棒の保持状態と針棒抱きによる針棒の保持状態とを切り換える針棒停止機構３２，３２と、各針棒停止機構に対して、二つの保持状態の切り換えを入力する停止選択機構３３と、針棒土台を通じて縫製に使用する針棒の選択動作を行う切換駆動機構３４とを備え、針棒土台は、二本の針棒の下端部側が揺動可能となるようにミシンフレームに支持され、切換駆動機構は、針棒土台に対する揺動動作の付与により二本の針棒の選択を行う。【選択図】図１２
2014161460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部で個々に縫い針を保持する二本の針棒と、
前記二本の針棒を上下動可能に支持する針棒土台と、
針棒抱きを通じて前記二本の針棒に上下動動作を付与する針上下動機構と、
前記二本の針棒について個々に設けられ、前記針棒土台による針棒の保持状態と前記針棒抱きによる針棒の保持状態とを切り換える針棒停止機構と、
各々の前記針棒停止機構に対して、二つの前記保持状態の切り換えを入力する停止選択機構と、
前記針棒土台を通じて縫製に使用する針棒の選択動作を行う切換駆動機構とを備えるミシンにおいて、
前記針棒土台は、前記二本の針棒の下端部側が揺動可能となるようにミシンフレームに支持され、
前記切換駆動機構は、前記針棒土台に対する揺動動作の付与により前記二本の針棒の選択を行うことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記停止選択機構は、
二つの前記針棒停止機構のいずれかを選択して前記二つの保持状態の切り換えを入力する切り換え部材と、
前記切り換え部材に対して、前記二本の針棒の前記針棒停止機構のいずれに対して前記保持状態への切り換えを入力するかを選択する動作を付与するアクチュエーターとを備えることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記停止選択機構の前記切り換え部材は、前記針棒土台の揺動動作の支軸に軸支され、
前記支軸回りの回動動作により前記二本の針棒の前記針棒停止機構に対して個別に前記保持状態への切り換えを入力することを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項４】
前記切換駆動機構は、
前記針棒土台に対して、その揺動半径方向に沿って形成された嵌合溝と、
前記嵌合溝に嵌合する角駒と、
揺動動作が入力される入力腕に一端側が固定され、他端側に前記角駒に装着される偏心カム部を備えるカム軸と、
前記入力腕を介して、前記針棒土台に揺動運動を付与する第２アクチュエーターとを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項５】
前記切換駆動機構による前記縫製に使用する針棒としての選択に応じて、選択されていない方の針棒が保持する縫い針に供給される上糸を当該縫い針と天秤との間で保持する糸保持装置を備え、
前記糸保持装置は、前記針棒土台に装備された可動保持部材と、前記ミシンフレームに固定装備された固定保持部材とを備え、
前記固定保持部材は、前記可動保持部材の前記針棒土台の揺動動作方向における両端部のそれぞれに対向する二つの対向部を有し、
前記二つの対向部が、前記可動保持部材と共に、二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に挟持することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項６】
前記固定保持部材は、
前記二つの対向部をつなげる連接部と、
前記連接部に形成された二つの糸通し穴を有し、
二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に通すことを特徴とする請求項５に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二本の針棒を備えるミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
色や太さなどの特性の異なる二種類の縫い糸を選択的に使用して縫製を行うために、二本の縫い針を個々に保持する二本の針棒を備え、これらを同じ針落ち位置に選択的に位置決めして、縫製を行うミシンが従来から知られている（例えは、特許文献１参照）。
このミシンは、二本の針棒を上下動可能に支持する針棒土台をミシンフレームに対して水平移動可能に設け、針棒土台の上下二箇所に接続されたエアシリンダにより水平移動を付与することで二本の針棒の位置切り換えを行っていた。
また、このミシンでは、縫製を行っていない縫い針の上糸が天秤の引き上げにより、縫い針の目穴から引き抜かれないように、個々の縫い針ごとに、上糸を保持する保持ユニットが設けられている。
これらの保持ユニットは、天秤から縫い針に至る上糸経路の途中に設けられ、エアシリンダの作動により上糸を保持する構造となっている。そして、縫製を行っていない縫い針の保持ユニットに対して上糸を保持する制御を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２２７１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、上記従来のミシンでは、針棒の切り換えの際に針棒土台の上下二箇所に対して個々にエアシリンダで水平移動動作を付与する構造であったため、二つのエアシリンダが正確に同期して作動しないと、針棒土台が斜めになって円滑な移動動作が妨げられ、動作不良が生じる可能性があった。
【０００５】
また、上記従来のミシンでは、針棒の切り換えの際に針棒土台に水平移動動作を付与する構造を採っている。このため、例えば、上軸からクランク機構により各針棒に上下動動作を付与する場合、針棒土台の水平移動距離分に応じてクランクロッドが回動し、針棒の切り換えの前後で各縫い針の高さに違いを生じていた。そして、針板下方の一個の釜と、選択された縫い針とで縫い目を形成するが、二本の縫い針の間で、縫い針と、釜の剣先との位置関係等の縫い条件に違いが生じてしまうという問題も生じていた。
【０００６】
さらに、上記従来のミシンでは、各縫い針ごとに上糸の保持ユニットを備えているので、その駆動源となるエアシリンダ等のアクチュエーターが二つ必要となり、また、これらのアクチュエーターを個別に制御する必要があり、装置全体の構成の複雑化、部品点数の増加、制御系の複雑化を生じるという問題も生じていた。
【０００７】
本発明は、二本の針棒の切り換え動作の円滑化を図ることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下端部で個々に縫い針を保持する二本の針棒と、前記二本の針棒を上下動可能に支持する針棒土台と、針棒抱きを通じて前記二本の針棒に上下動動作を付与する針上下動機構と、前記二本の針棒について個々に設けられ、前記針棒土台による針棒の保持状態と前記針棒抱きによる針棒の保持状態とを切り換える針棒停止機構と、各々の前記針棒停止機構に対して、二つの前記保持状態の切り換えを入力する停止選択機構と、前記針棒土台を通じて縫製に使用する針棒の選択動作を行う切換駆動機構とを備えるミシンにおいて、前記針棒土台は、前記二本の針棒の下端部側が揺動可能となるようにミシンフレームに支持され、前記切換駆動機構は、前記針棒土台に対する揺動動作の付与により前記二本の針棒の選択を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記発明において、前記停止選択機構は、二つの前記針棒停止機構のいずれかを選択して前記二つの保持状態の切り換えを入力する切り換え部材と、前記切り換え部材に対して、前記二本の針棒の前記針棒停止機構のいずれに対して前記保持状態への切り換えを入力するかを選択する動作を付与するアクチュエーターとを備える構成としても良い。
【００１０】
また、上記発明において、前記停止選択機構の前記切り換え部材は、前記針棒土台の揺動動作の支軸に軸支され、前記支軸回りの回動動作により前記二本の針棒の前記針棒停止機構に対して個別に前記保持状態への切り換えを入力する構成としても良い。
【００１１】
また、上記発明において、前記切換駆動機構は、前記針棒土台に対して、その揺動半径方向に沿って形成された嵌合溝と、前記嵌合溝に嵌合する角駒と、揺動動作が入力される入力腕に一端側が固定され、他端側に前記角駒に装着される偏心カム部を備えるカム軸と、
前記入力腕を介して、前記針棒土台に揺動運動を付与する第２アクチュエーターとを備える構成としても良い。
【００１２】
さらに、上記発明において、前記切換駆動機構による前記縫製に使用する針棒としての選択に応じて、選択されていない方の針棒が保持する縫い針に供給される上糸を当該縫い針と天秤との間で保持する糸保持装置を備え、前記糸保持装置は、前記針棒土台に装備された可動保持部材と、前記ミシンフレームに固定装備された固定保持部材とを備え、前記固定保持部材は、前記可動保持部材の前記針棒土台の揺動動作方向における両端部のそれぞれに対向する二つの対向部を有し、前記二つの対向部が、前記可動保持部材と共に、二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に挟持する構成としても良い。
また、上述の糸保持装置の固定保持部材は、前記二つの対向部をつなげる連接部と、前記連接部に形成された二つの糸通し穴を有し、二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に通す構成としても良い。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明は、二本の針棒を支持する針棒土台を揺動させることにより縫製に使用する針棒の選択を行うので、針棒土台に対して一つの駆動源で選択動作を付与することが可能である。
従って、針棒土台の上下二箇所を同時に水平移動させる場合のように二つの駆動源の正確な同期を必要とせず、針棒の選択動作を円滑に行うことができ、動作不良を低減して選択動作の信頼性も向上させることが可能となる。
【００１４】
また、従来は針棒土台を水平移動させることで針棒の選択を行っていたので、選択動作における針棒抱きの水平移動量は二本の針棒の縫い針の間隔と等しくなっていた。一方、本発明は、針棒土台の揺動により針棒の選択を行うので、二本の縫い針がそれらの間隔分の移動を行った場合でも、揺動中心に近い位置にある針棒抱きの移動量は二本の縫い針の間隔よりも十分に小さくなる。
これにより、それぞれの針棒の選択時における縫い針の高さの変動を低減することができ、縫い条件の違いを低減し、釜の剣先による目飛び等の発生を低減し、縫い品質を向上させることが可能である。
【００１５】
また、二本の針棒の針棒停止機構に対する保持状態への切り換えを入力する切り換え部材の選択動作をアクチュエーターにより付与する構成とした場合には、針棒土台の揺動動作とは独立して選択動作を制御することができ、針棒土台の揺動動作とは異なる適正なタイミングでの選択動作を行うことが可能となる。
【００１６】
また、停止選択機構の切り換え部材を針棒土台の揺動動作の支軸に軸支させる構成とした場合には、支軸の共用化を図ることができ、部品点数の低減、装置構成の簡易化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、切換駆動機構が、針棒土台の嵌合溝と、嵌合溝に嵌合する角駒と、揺動動作が入力される入力腕と、入力腕に一端側が固定され、他端側に角駒に装着される偏心カム部を備えるカム軸と、入力腕を介して、針棒土台に揺動運動を付与する第２アクチュエーターとを備える構成とした場合には、針棒土台を精度良く確実に揺動させることができる。
【００１８】
さらに、糸保持装置の可動保持部材を針棒土台に装備する構成とした場合には、針棒選択時の針棒土台のそれぞれの方向への揺動により、可動保持部材を固定保持部材の一方の対向部と他方の対向部とに個々に当接させることができ、各々の当接により、各針棒が保持する縫い針に供給されるそれぞれの上糸を挟持することが可能である。
従って、糸保持装置は二本の上糸を保持するための駆動源を一つとして必要とせず、装置全体の構成の簡易化、部品点数の低減、制御系の簡易化を図ることが可能となる。
また、固定保持部材は、二つの対向部をつなげる連接部と、連接部に形成された二つの糸通し穴を有し、二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に通すことを可能とする構成とした場合には、左糸、右糸の誤った糸通しを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】発明の実施形態のミシンの斜視図である。
【図２】ミシンの面部周辺を示す拡大斜視図である。
【図３】図２と異なる方向から見た面部周辺の拡大斜視図である。
【図４】ミシンアーム部の面部側先端部の内部に格納されている内部構成の斜視図である。
【図５】針棒切換機構の正面図である。
【図６】針棒切換機構の斜視図である。
【図７】二本の針棒を切り欠いて内部の針棒停止部の構成を示した断面図である。
【図８】切換駆動部のカム軸と針棒土台の連結状態を示す分解斜視図である。
【図９】糸保持装置の正面図である。
【図１０】糸保持装置の斜視図である。
【図１１】ミシンの制御系を示したブロック図である。
【図１２】図１２（Ａ）は一方の針棒の縫い針を縫製に使用する縫い針として選択している状態を示し、図１２（Ｂ）は他方の針棒の縫い針を縫製に使用する縫い針として選択している状態を示す針棒切換機構の正面図である。
【図１３】切り換えレバーの押し込み突起の他の実施形態の正面図である。
【図１４】糸保持装置の他の実施形態の斜視図である。
【図１５】糸保持装置の他の実施形態の部分拡大図である。
【図１６】糸保持装置の他の実施形態をＹ軸方向から見た詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施形態の概要］
本発明の実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
本実施形態として以下に記載するミシン１００は、いわゆる電子サイクルミシンであり、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫製パターンを形成する。また、このミシン１００は、二本の針棒１１０，１２０を保有しており、針棒１１０，１２０を切り換えて選択的に使用することができる。これにより、例えば、各針棒１１０，１２０に装備された縫い針１１，１２に色や太さなどの特性の異なる二種類の上糸Ｕ１，Ｕ２をそれぞれ挿通し、縫製パターンを二種類の上糸で形成することが可能となっている。
【００２１】
図１は本発明にかかるミシン１００の斜視図、図２はミシン１００の面部１０５周辺を示す拡大斜視図、図３は図２と異なる方向から見た面部１０５周辺の拡大斜視図である。
ここで、鉛直上下方向をＺ軸方向とし、これと直交する水平方向をＸ軸方向（左右方向）とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する水平方向をＹ軸方向（前後方向）と定義する。
【００２２】
上記ミシン１００は、縫い針１１，１２をそれぞれ下端部に保持して上下動を行う二本の針棒１１０，１２０と、ミシンモーター２１を駆動源として縫い針を上下動させる針上下動機構２０と、二本の針棒１１０，１２０の内のいずれか一方が上下動動作を行うように切り換えを行う針棒切換機構３０と、縫い針１１，１２にそれぞれ通される上糸Ｕ１，Ｕ２に所定の糸張力を付与する糸調子器１３１〜１３３と、針棒１１０，１２０と同じ周期で上糸Ｕ１，Ｕ２の引き上げを行う天秤機構１４と、上下動を停止させている縫い針１１又は１２に通された上糸Ｕ１又はＵ２を選択的に保持する糸保持装置６０と、縫い針１１又は１２に通された上糸Ｕ１又はＵ２に下糸（図示略）を絡める単一の釜を備える図示しない釜機構と、被縫製物である布地を保持してＸ−Ｙ平面に沿って任意に移動位置決めを行う移動機構としての布移動機構８０と、ミシン１００の各構成を支持するミシンフレーム１０１と、針落ちによる布地の上下動を抑える中押さえ１５と、上糸Ｕ１とＵ２の繰り出しの有無をそれぞれ検出する第一と第二の糸繰り出し検出手段としての第一と第二の糸切れセンサ１６１，１６２と、図示しない糸巻き機構と、縫い針１１又は１２から垂下した上糸Ｕ１又はＵ２の端部の保持を行う糸端クランプ装置１８と、上記各構成の動作制御を行う動作制御手段としての制御装置９０とを備えている。
【００２３】
［ミシンフレーム］
図１に示すように、ミシン１００は、外形がＸ軸方向から見て略コ字状を呈するミシンフレーム１０１を備えている。このミシンフレーム１０１は、ミシン１００の上部をなしＹ軸方向に延びるミシンアーム部１０２と、ミシン１００の下部をなしＹ軸方向に延びるミシンベッド部１０３と、ミシンアーム部１０２及びミシンベッド部１０３とを連結する縦胴部１０４とを有している。
【００２４】
［布移動機構］
図１に示すように、布移動機構８０は、ミシンベッド部１０３の上面において被縫製物を保持する保持枠８１と、保持枠８１を昇降可能に支持する支持アーム８２と、支持アーム８２を介して保持枠８１をＸ軸方向に移動させるＸ軸モーター８３（図１１参照）と、支持アーム８２を介して保持枠８１をＹ軸方向に移動させるＹ軸モーター８４（図１１参照）とを備えている。
布移動機構８０は、かかる構成により、保持枠８１を介して被縫製物をＸ−Ｙ平面の任意の位置に移動位置決めすることができ、一針ごとに任意の位置に針落ちを行うことができ、自在な縫い目の形成が可能となっている。
【００２５】
［針上下動機構］
図４はミシンアーム部１０２の面部１０５側先端部の内部に格納されている内部構成の斜視図である。
図示のように、針上下動機構２０は、上記ミシンアーム部１０２内においてＹ軸方向に沿った状態で回転可能に支持された上軸２２と、上軸２２の一端部から回転力を付与するミシンモーター２１（図１１参照）と、上軸２２の他端部に設けられた釣合錘２３と、釣合錘２３の回転中心から偏心した位置において図示しない針棒クランクを介してＹ軸回りに回転可能に一端部が連結されたクランクロッド２４と、針棒１１０又は１２０を選択的に保持する針棒抱き２５とを備えている。
【００２６】
上記針上下動機構２０は、ミシンモーター２１の出力により上軸２２が回転し、釣合錘２３、針棒クランク及びクランクロッド２４を通じて回転動作を上下動動作に変換する。そして、針棒抱き２５が保持するいずれか一方の針棒１１０又は１２０に上下動動作を付与することを可能とする。
なお、針棒抱き２５と各針棒１１０，１２０との連結構造については後述する。
【００２７】
［天秤機構］
天秤機構１４は、図４に示すように、上糸Ｕ１，Ｕ２をそれぞれ挿通させる糸通し穴が一端部に形成されたベルクランク状の天秤１４１と、ミシンアーム部１０２内でフレームに回動可能に軸支された天秤クランク１４２とを備えている。そして、天秤１４１はその基端部が釣合錘２３に回動可能に支持されており、基端部と先端部の中間部が天秤クランク１４２の回動端部に連結されている。これにより、上軸２２が回転すると、天秤１４１の基端部が周回運動を行い、天秤クランク１４２との連結により、天秤１４１の先端部は上昇動作と下降動作とで速度が異なる所定の上下動動作を行うようになっている。
【００２８】
［第一と第二の糸切れセンサ及び糸調子器］
ミシンアーム部１０２の面部１０５を正面とした場合、図２に示すように、図示しない糸立てから繰り出される上糸Ｕ１，Ｕ２は、ミシンアーム部１０２の右側面部に設けられた複数の糸案内１７１，１７２によりそれぞれの糸経路が形成される。そして、当該糸経路の途中には、第一と第二の糸切れセンサ１６１，１６２、糸調子器１３１〜１３３、天秤１４１が順番に配置され、これらを通過した上糸Ｕ１，Ｕ２は、面部１０５の下側に設けられた糸保持装置６０（図１１参照）を経てそれぞれの縫い針１１，１２に案内される。
【００２９】
第一の糸切れセンサ１６１には上糸Ｕ１が挿通され、第二の糸切れセンサ１６２には上糸Ｕ２が挿通される。そして、これらの糸切れセンサ１６１，１６２は、上糸Ｕ１，Ｕ２の通過する位置に光源と受光素子からなる光学センサを備えており、受光素子からの検出信号によって上糸Ｕ１，Ｕ２の有無及び上糸Ｕ１，Ｕ２が移動又は停止のいずれの状態であるかを検出することが出来る。
例えば、上記各糸切れセンサ１６１，１６２によって挿通されているはずの上糸Ｕ１、Ｕ２が通過位置に存在しないことが検出された場合には、糸経路の途中で糸切れが発生して糸切れセンサ１６１、１６２から抜け落ちている状態であることが予想される。
また、縫製中であるはずの上糸Ｕ１又はＵ２が停止中である場合には、適正な縫い針１１又は１２に正しく上糸Ｕ１，Ｕ２が通されていないかけ違いが生じていることが予想される。
また逆に、縫製中ではないはずの上糸Ｕ１又はＵ２が移動中である場合には、上糸Ｕ１，Ｕ２のかけ違いや、他方の上糸Ｕ１，Ｕ２に糸絡みを生じて一緒に繰り出されていることが予想される。
このように、第一と第二の糸切れセンサ１６１，１６２は、周囲の縫製状況と照らし合わせて各種の異常状態を検出することが可能となっている。
【００３０】
糸調子器１３１には上糸Ｕ１が掛け渡され、糸調子器１３２には上糸Ｕ２が掛け渡されて、これら上糸Ｕ１，Ｕ２ごとに個別の糸張力付与が行われる。
また、糸調子器１３３は上糸Ｕ１，Ｕ２共用であり、これらに対して同一の糸張力付与が行われる。
前述した天秤１４１は、その先端部がミシンアーム部１０２の右側面部から外部に突出するように配置されており、糸調子器１３３に掛け渡された上糸Ｕ１，Ｕ２がそれぞれの糸通し穴に挿通される。
【００３１】
［針棒切換機構：全体］
図５は針棒切換機構３０の正面図、図６は斜視図である。針棒切換機構３０は、二本の針棒１１０，１２０を上下動可能に支持する針棒土台３１と、ミシンアーム部１０２の面部１０５近傍における上部において針棒土台３１を支持する支持ブロック３５と、針棒１１０，１２０を針棒土台３１に対する保持状態（上下動動作状態）と針棒抱き２５に対する保持状態（上死点位置停止状態）とに切り替え可能な針棒停止部３２，３２（図７参照）と、各針棒停止部３２，３２に対して保持状態の切り換え動作を行う停止選択部３３と、使用する針棒１１０又は１２０の縫い針１１又は１２を所定の縫い位置に位置合わせする切換駆動部（切換駆動機構）３４とを備えている。
【００３２】
［針棒切換機構：針棒土台］
針棒土台３１は、上下に並んで離間する上部ブロック３１１及び下部ブロック３１２と、これらに架設された状態で連結する架設部３１３と、上部ブロック３１１の上面から更に上方に延出された板状の支持部３１４とが一体的に形成されている。
そして、針棒土台３１は、支持部３１４に対してＹ軸方向に沿って貫通形成された支持孔に挿入された支軸３１５を介して支持ブロック３５によりＹ軸回りに揺動可能に支持されている。なお、支持ブロック３５は、不図示のネジによりミシンアーム部１０２に固定される。
【００３３】
上部ブロック３１１と下部ブロック３１２は、架設部３１３によって一定の離間距離で上下に並んで配置され、これら上部ブロック３１１と下部ブロック３１２には、いずれも、針棒１１０と１２０とを挿入する針棒挿入孔３１６，３１６と針棒挿入孔３１７，３１７とが上下に貫通した状態で形成されている。
針棒挿入孔３１６，３１６及び針棒挿入孔３１７，３１７は、いずれも針棒土台３１の長手方向に沿って貫通形性されている。従って、針棒土台３１の長手方向がＺ軸方向に平行となる姿勢にした場合、各針棒挿入孔３１６，３１６及び各針棒挿入孔３１７，３１７もＺ軸方向に略平行な状態となる。
さらに、一方の針棒挿入孔３１６と一方の針棒挿入孔３１７は同心且つ同径であり、更に、他方の針棒挿入孔３１６と他方の針棒挿入孔３１７も同心且つ同径となるように、各々が形成されている。
そして、一方の針棒１１０は、一方の針棒挿入孔３１６にその上部が支持され、一方の針棒挿入孔３１７にその下部が支持される。また、他方の針棒１２０は、他方の針棒挿入孔３１６にその上部が支持され、他方の針棒挿入孔３１７にその下部が支持される。
なお、これらの針棒挿入孔３１６，３１６及び針棒挿入孔３１７，３１７は、いずれもその内側に図示しない摺動軸受けが設けられており、それぞれの針棒１１０，１２０は円滑に上下動を行うことが可能となっている。即ち、針棒土台３１は、二本の針棒１１０，１２０を上下動可能に支持する。
【００３４】
［針棒切換機構：針棒停止部］
針棒１１０と針棒１２０は、いずれも内部が中空の管状となっており、これらの内部には針棒停止部３２の一部の構成が格納されている。図７は各針棒１１０，１２０を切り欠いて内部の針棒停止部３２の構成を示した断面図である。
各針棒停止部３２は、それぞれの針棒１１０，１２０を針棒土台３１に対する保持状態と針棒抱き２５に対する保持状態とに切り換えることが可能である。そして、後述する停止選択部３３は、各針棒停止部３２に対して所定の外部操作を行い、一方の針棒１１０が針棒抱き２５に保持されると共に他方の針棒１２０が針棒土台３１に保持された第一の選択状態と、一方の針棒１１０が針棒土台３１に保持されると共に他方の針棒１２０が針棒抱き２５に保持された第二の選択状態とを切り換えることで、いずれか一方の針棒１１０又は１２０のみが選択的に上下動を行うようにすることが可能となっている。
【００３５】
針棒１１０と針棒１２０のそれぞれに設けられる針棒停止部３２は、いずれも同一の構成である。また、針棒停止部３２に対応して針棒１１０に設けられるピン出没孔１１１、上側ボール出没孔１１２及び下側ボール出没孔１１３と、針棒１２０に設けられるピン出没孔１２１、上側ボール出没孔１２２及び下側ボール出没孔１２３（いずれも後述）は、互いに同一構造である。
従って、針棒１１０側の針棒停止部３２のみについて説明し、針棒１２０側の針棒停止部３２の説明は省略する。
【００３６】
針棒停止部３２は、針棒１１０の管状の内部に挿入された停止棒３２１と、針棒１１０の内部で停止棒３２１を上方に押圧する押圧バネ３２２と、針棒１１０の内部から外周面に貫通形成された上側ボール出没孔１１２と下側ボール出没孔１１３とにそれぞれ嵌合可能な針棒駆動ボール３２３及び針棒停止ボール３２４と、針棒抱き２５に対して針棒１１０の落下を防止するためにその外周に固定装備されたストッパー３２５とを備えている。
【００３７】
上記停止棒３２１は、その上端部に停止棒３２１の他の部位よりも小径なピン形状部３２１ａが形成されており、押圧バネ３２２による上方への押圧により、通常時には、ピン形状部３２１ａが針棒１１０の上端面に形成されたピン出没孔１１１から外部上方に突出している。
また、停止棒３２１は、上下二箇所に第一と第二の溝カム部３２１ｂ，３２１ｃが形成されている。これらの溝カム部３２１ｂ，３２１ｃは、停止棒３２１の他の部位よりも小径に形成されており、上側に位置する第一の溝カム部３２１ｂは溝の内側下部に円錐状のテーパが形成されており、下側に位置する第二の溝カム部３２１ｃは溝の内側上部に円錐状のテーパが形成されている。
【００３８】
そして、針棒１１０の内部壁面と各溝カム部３２１ｂ，３２１ｃとの間に形成されるそれぞれの空間内には、針棒駆動ボール３２３と針棒停止ボール３２４とがそれぞれ収容されている。
さらに、針棒１１０の第一の溝カム部３２１ｂ内に収容された針棒駆動ボール３２３が臨む位置には内側から外部に貫通した上側ボール出没孔１１２が形成されており、針棒１１０の第二の溝カム部３２１ｃ内に収容された針棒停止ボール３２４が臨む位置には内側から外部に貫通した下側ボール出没孔１１３が形成されている。
上側ボール出没孔１１２は、針棒１１０の内側では針棒駆動ボール３２３よりも大径であり、外側に向かうにつれて縮径して針棒１１０の外周面では針棒駆動ボール３２３より僅かに小径となっている。また、下側ボール出没孔１１３の内径と針棒停止ボール３２４も同様の関係となっている。
【００３９】
そして、停止棒３２１のピン形状部３２１ａが最大限に突出した状態（以下、単に「突出状態」という）にあるときには、上側ボール出没孔１１２に対して第一の溝カム部３２１ｂがやや上側に位置し、下側ボール出没孔１１３に対して第二の溝カム部３２１ｃが合致する位置となるように配置が設定されている。この状態では、針棒駆動ボール３２３は上側ボール出没孔１１２から一部が突出した状態となり、針棒停止ボール３２４は下側ボール出没孔１１３から内側に後退した状態となる（図７の針棒１２０参照）。
また、停止棒３２１のピン形状部３２１ａが押し込まれると（例えば、ピン形状部３２１ａの突出長さの半分〜全長程度：以下、「押し込み状態」という）、上側ボール出没孔１１２に対して第一の溝カム部３２１ｂが合致する位置となり、下側ボール出没孔１１３に対して第二の溝カム部３２１ｃがやや下側に位置した状態となる。この状態では、針棒駆動ボール３２３は上側ボール出没孔１１２から内側に後退した状態となり、針棒停止ボール３２４は下側ボール出没孔１１３から一部が突出した状態となる（図７の針棒１１０参照）。
【００４０】
そして、針棒１１０が上死点高さに位置し、針棒抱き２５も上死点位置にあるときに、停止棒３２１のピン形状部３２１ａを突出状態とすると、上側ボール出没孔１１２から一部突出した針棒駆動ボール３２３とストッパー３２５とにより、針棒抱き２５を上下に挟み込むことができる。これによって針棒１１０を針棒抱き２５に対する保持状態とすることができ、針上下動機構２０からの上下動動作を針棒１１０に伝達することが可能となる。
また、針棒土台３１の下部ブロック３１２の上面にはボールストッパー３２６が設けられており、針棒１１０の外周面に突起が存在すると、針棒土台３１に対する針棒１１０の下降を阻止する構造となっている。しかし、ピン形状部３２１ａが突出状態の時には針棒停止ボール３２４は下側ボール出没孔１１３の内側に後退しているので、針棒土台３１に対する針棒１１０の上下動が規制されない。
従って、針棒１１０は、上下動の動作状態となる。
【００４１】
一方、針棒１１０が上死点高さに位置し、針棒抱き２５も上死点位置にあるときに、停止棒３２１のピン形状部３２１ａを押し込み状態とすると、上側ボール出没孔１１２から針棒駆動ボール３２３が後退するので、針棒１１０の針棒抱き２５に対する保持状態が解除される。
また、ピン形状部３２１ａが押し込み状態の時には針棒停止ボール３２４が下側ボール出没孔１１３から一部突出するので、ボールストッパー３２６により針棒土台３１に対する針棒１１０の下降が阻止される。さらに、前述したストッパー３２５は、針棒１１０が上死点に位置するときに針棒土台３１の上部ブロック３１１の下面に当接又は近接するように配置されており、針棒土台３１に対して針棒１１０が上死点位置よりも上方に移動することも阻止される。
従って、針棒１１０は、針棒土台３１に対する保持状態となる。
【００４２】
このように、針棒停止部３２は、針棒１１０が上死点にあるときに、停止棒３２１のピン形状部３２１ａの押し込み操作を行うことにより、針棒１１０を針棒抱き２５に対する保持状態（上下動動作状態）から針棒土台３１に対する保持状態（上死点位置停止状態）に切り換えることが可能となっている。また、ピン形状部３２１ａの押し込み操作を解除すれば、押圧バネ３２２により針棒土台３１に対する保持状態から針棒抱き２５に対する保持状態に自動的に戻すことが可能となっている。
【００４３】
［針棒切換機構：切換駆動部］
針棒切換機構３０では、針棒土台３１を支軸３１５を中心としてＹ軸回りに揺動させることで、縫い針１１又は１２を選択することを可能とする。
従って、切換駆動部３４では、支軸３１５の中心線と直交して鉛直下方に下ろした垂線に、上死点と下死点の中間に位置するときの縫い針１１の先端部と上死点と下死点の中間に位置するときの縫い針１２の先端部とが、それぞれ一致する傾斜角度となるように、針棒土台３１を揺動させる。なお、上記垂線に縫い針１１の先端部と縫い針１２の先端部とがそれぞれ一致する傾斜角度にある状態を、縫い針１１又は縫い針１２が「縫い位置にある」と言うものとする。そして、各縫い針１１、１２が、一個の中押さえ１５と一個の釜を共用して縫い目を形成する。
【００４４】
図４〜図６に示すように、切換駆動部（切換駆動機構）３４は、針棒土台３１の揺動動作の駆動源となるエアシリンダ３４１と、エアシリンダ３４１のプランジャに一方の回動腕が連結されたベルクランク３４２と、ベルクランク３４２の他方の回動腕に一端部が連結されたリンク体３４３と、リンク体３４３の一端部が連結された入力腕３４６と、入力腕３４６に一端部が固定連結されたカム軸３４４と、カム軸の他端側に設けられた偏心カム３４４ａと、偏心カム３４４ａが装着される角駒３４７（図８に示す）とを備えている。
【００４５】
エアシリンダ３４１のプランジャが進退動作を行うと、ベルクランク３４２が回動し、リンク体３４３が進退移動を行う。当該リンク体３４３の他端部は入力腕３４６の回動端部に連結されており、エアシリンダ３４１の作動により入力腕３４６に回動動作を付与することが可能となっている。なお、エアシリンダ（第２アクチュエーター）３４１は、ミシンフレーム１０１に揺動可能に支持されており、プランジャの進退動作において、ベルクランク３４２との連結部に生じるＸ軸方向の変位を揺動により許容することが可能となっている。
【００４６】
入力腕３４６に固定連結されたカム軸３４４は、回動中心に対して偏心した円形の偏心カム３４４ａを備えている。そして、当該偏心カム３４４ａは、図８に示すように、角駒３４７の穴３４７ａに挿入される。角駒３４７は針棒土台３１の下部ブロック３１２に形成された嵌合溝３１８に嵌合している。嵌合溝３１８は、針棒土台３１の下部において、その長手方向（針棒土台３１の揺動半径方向と平行）に沿って形成されている。従って、エアシリンダ３４１の駆動により、入力腕３４６を介してカム軸３４４が回動すると、角駒３４７が左右方向（Ｘ軸方向）に移動し、針棒土台３１を揺動させることが可能である。
【００４７】
なお、切換駆動部３４の各構成は、エアシリンダ３４１のプランジャが前進位置にある場合に縫い針１１が縫い位置にある状態となり、エアシリンダ３４１のプランジャが後退位置にある場合に縫い針１２が縫い位置にある状態となるように、各部の寸法が設計されている。また、針棒土台３１又は切換駆動部３４の構成の何れかが、縫い針１１が縫い位置となる位置と縫い針１２が縫い位置となる位置で正確に停止するように二つのストッパーを設けても良い。その場合には、各ストッパーの位置を調節可能とし、縫い針１１、１２の位置を調節可能としても良い。
【００４８】
［針棒切換機構：停止選択部］
停止選択部（停止選択機構）３３は、針棒１１０と針棒１２０のそれぞれの針棒停止部３２，３２に対してそれぞれのピン形状部３２１ａ，３２１ａに対する押し込み操作を行うことにより、第一の選択状態（一方の針棒１１０が針棒抱き２５に保持され、他方の針棒１２０が針棒土台３１に保持された状態）と第二の選択状態（一方の針棒１１０が針棒土台３１に保持され、他方の針棒１２０が針棒抱き２５に保持された状態）との状態切り換えを行う機構である。
【００４９】
停止選択部３３は、図５〜図７に示すように、針棒１１０と針棒１２０の状態切り換え動作の駆動源となるエアシリンダ（アクチュエーター）３３１と、エアシリンダ３３１のプランジャに入力腕３３２ａが連結された切り換えレバー（切り換え部材）３３２とを備えている。
【００５０】
支持ブロック３５は、ミシンアーム部１０２に固定されている。支軸３１５は、支持ブロック３５に固定されている。この支軸３１５は、針棒土台３１と切り換えレバー３３２をＹ軸回りに回動可能に支持している。また、切り換えレバー３３２は、二本の針棒１１０，１２０の上側に近接配置されている。
かかる切り換えレバー３３２は、支軸３１５を中心とする半径方向に延出された入力腕３３２ａと、いずれも入力腕３３２ａと異なる半径方向に延出された二つの押し込み突起３３２ｂ，３３２ｃとを備えている。
切り換えレバー３３２は、入力腕３３２ａが上方に向いた状態で支軸３１５に回動可能に支持されている。この入力腕３３２ａは、支持ブロック３５に支持されたエアシリンダ３３１のプランジャに連結されている。なお、エアシリンダ３３１は、支持ブロック３５に揺動可能に支持されており、プランジャの進退動作において、切り換えレバー３３２の入力腕３３２ａとの連結部に生じるＺ軸方向の変位を揺動により許容することが可能となっている。
【００５１】
また、二つの押し込み突起３３２ｂ，３３２ｃはいずれも概ね下方に向けられており、エアシリンダ３３１のプランジャの後退動作により一方の押し込み突起３３２ｂが針棒１１０から突出したピン形状部３２１ａとの対向位置に切り換えられ、エアシリンダ３３１のプランジャの前進動作により他方の押し込み突起３３２ｃが針棒１２０から突出したピン形状部３２１ａとの対向位置に切り換えられるようになっている。
また、各押し込み突起３３２ｂ、３３２ｃの突出長さは、それぞれの針棒１１０，１２０が上死点高さまで上昇したときに、それぞれのピン形状部３２１ａ，３２１ａがそれぞれの針棒１１０，１２０の保持状態を切り換えることが可能な押し込み量で押し込みが行われる長さに設定されている。
【００５２】
なお、切換駆動部３４による針棒土台３１の揺動動作と停止選択部３３による第一又は第二の選択状態への切り換え動作は連動して行われる。
即ち、停止選択部３３の切り換えレバー３３２により、針棒１１０，１２０を第一の選択状態（針棒１１０が上下動を行う状態）に切り換える際には、切換駆動部３４は、針棒土台３１の針棒１１０が縫い位置となるように揺動動作を行い、停止選択部３３の切り換えレバー３３２により、針棒１１０，１２０を第二の選択状態（針棒１２０が上下動を行う状態）に切り換える際には、切換駆動部３４は、針棒土台３１の針棒１２０が縫い位置となるように揺動動作を行う。
【００５３】
従って、切り換えレバー３３２のそれぞれの押し込み突起３３２ｂ、３３２ｃを各針棒１１０，１２０のピン形状部３２１ａ，３２１ａに対向する位置に回動させる際には、針棒土台３１の揺動角度を考慮して適正な位置となるように、切り換えレバー３３２の入力腕３３２ａ及び押し込み突起３３２ｂ，３３２ｃの寸法及びエアシリンダ３３１のストロークが設定されている。
また、エアシリンダ３３１の作動時に、切り換えレバー３３２のそれぞれの押し込み突起３３２ｂ、３３２ｃが適正な位置で正確に停止するように、二つのストッパーを設けても良い。その場合には、各ストッパーの位置を調節可能とし、押し込み突起３３２ｂ、３３２ｃの停止位置を調節可能としても良い。
【００５４】
［糸端クランプ装置］
糸端クランプ装置１８は、縫い針１１，１２の針穴から垂れ下がる上糸端を払うことができるワイパーと、ワイパーが誘導した上糸端を吸込みことができる吸引口と、吸引口に案内した上糸端を挟持するボールと、ボールを吸引口側に移動するエアシリンダ１８１（図１１に示す）等を備えている。
そして、縫い始め時、左右両方の縫い針１１，１２に上糸を通した後、作業者は図示を省略した操作パネルを操作して、ワイパーを駆動し、左右の上糸Ｕ１，Ｕ２を吸引口に案内する。縫製開始の際、左右の上糸端は吸引口に吸込まれている。しかし、糸への吸引力は弱いため、一方の針が上下動して縫い目を形成すると、一方の糸への吸引が外れる。縫目が数針形成されると、ボールが移動して縫い目を形成してない他方の針の上糸を挟持するので、他方の針の上糸が巻き込まれて、縫いこまれることがない。なお、糸切り後には、自動的にワイパーが駆動して、上糸端を吸引する。
【００５５】
［糸保持装置］
図９は糸保持装置６０の正面図、図１０は斜視図である。糸保持装置６０は、縫製を行う縫い針として選択されていない縫い針１１又は１２に挿通された上糸Ｕ１又はＵ２が、天秤１４１の引き上げ動作により縫い針１１又は１２から引き抜かれないように保持する為のものである。
糸保持装置６０は、針棒土台３１の前側下端部に装備された可動保持部材６１と、可動保持部材６１に対して針棒土台３１の揺動方向の両側で近接対向する二つの対向部６２１，６２２を備えた固定保持部材６２とを備えている。
【００５６】
可動保持部材６１は、針棒土台３１の下部（支軸３１５に対して縫い針１１，１２側）に固定装備されており、その下端部には前方に屈曲してなる糸保持部６１１が形成されている。糸保持部６１１は、Ｘ−Ｙ平面に沿った矩形平板状をなし、その左右の両側縁部６１１ａ，６１１ｂはいずれもＹ軸方向に平行に形成されている。
固定保持部材６２は、面部１０５のフレームに固定されており、対向部６２１，６２２はいずれもＹ−Ｚ平面に平行となるように配設されている。
【００５７】
そして、可動保持部材６１は、糸保持部６１１が固定保持部材６２の対向部６２１と６２２との間に遊挿された状態で配置されている。糸保持部６１１の一方の側縁部６１１ａに対して固定保持部材６２の一方の対向部６２１がＸ軸方向左側において近接対向し、糸保持部６１１の他方の側縁部６１１ｂに対して固定保持部材６２の他方の対向部６２２がＸ軸方向右側において近接対向している。
さらに、上記糸保持部６１１の一方の側縁部６１１ａと固定保持部材６２の一方の対向部６２１との隙間は、縫い針１１に挿通する上糸Ｕ１を挿通する第一の糸通し部となっており、天秤１４１から縫い針１１に至る途中の上糸Ｕ１が挿通される。
また、糸保持部６１１の他方の側縁部６１１ｂと固定保持部材６２の他方の対向部６２２との隙間は、縫い針１２に挿通する上糸Ｕ２を挿通する第二の糸通し部となっており、天秤１４１から縫い針１２に至る途中の上糸Ｕ２が挿通される。
【００５８】
可動保持部材６１は、Ｘ軸方向に沿って往復揺動を行う針棒土台３１に装備されており、針棒土台３１は縫製を行う縫い針１１，１２を選択する際に針棒切換機構３０の切換駆動部３４により揺動動作が付与される。
そして、縫い針１１の選択時には、切換駆動部３４は針棒土台３１の下端部を右方に揺動させるので、可動保持部材６１の糸保持部６１１の他方の側縁部６１１ｂが固定保持部材６２の他方の対向部６２２側に接触する。その結果、使用しない縫い針１２側の上糸Ｕ２がこれらに挟持された状態となり、天秤１４１の引き上げ動作に抗して上糸Ｕ２が縫い針１２から引き抜かれることを防止することができる。
また、縫い針１２の選択時には、切換駆動部３４は針棒土台３１の下端部を左方に揺動させるので、可動保持部材６１の糸保持部６１１の一方の側縁部６１１ａが固定保持部材６２の一方の対向部６２１側に接触する。その結果、使用しない縫い針１１側の上糸Ｕ１がこれらに挟持された状態となり、天秤１４１の引き上げ動作に抗して上糸Ｕ１が縫い針１１から引き抜かれることを防止することができる。
【００５９】
［中押さえ］
中押さえ１５は、縫製時に選択されている縫い針１１又は１２を遊挿可能な枠状部を備えており、当該枠状部が縫い針１１又は１２と同期して小さいストロークで上下動を行い、縫い針１１又は１２との摩擦により布地が大きく上下に振れないように抑えると共に布地からの縫い針１１又は１２の引き抜きをより確実に行われるための部材である。
この中押さえ１５は、ミシンアーム部１０２内に設けられた図示しない中押さえ駆動機構に支持されており、当該中押さえ駆動機構は、上軸２２から動力を得て中押さえ１５の上下動動作付与を行っている。
【００６０】
［糸巻き機構］
図示しない糸巻きは、釜の内部に装備するボビンに下糸を巻き付けるための機構である。糸巻き機構は、ボビンをセットするボビン保持台と、上軸２２から動力を得てボビン保持台に回転動作を付与する動力伝達機構とを備えている。当該動力伝達機構は、ボビン保持台にボビンがセットされたことを検知する検知レバーを備えており、検知レバーによるボビン検知時に上軸２２からボビン保持台への動力伝達が行われるようになっている。また、検知レバーは、ボビンに所定量の下糸が巻回されると、上軸２２からボビン保持台への動力伝達が切断されるようにもなっている。
【００６１】
［ミシンの制御系：制御装置］
図１１はミシン１００の制御系を示したブロック図である。ミシン１００は、上述した各部、各部材の動作を制御するための動作制御手段としての制御装置９０を備えている。そして、制御装置９０は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ９２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ９３と、縫製データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ９４と、ＲＯＭ９２内のプログラムを実行するＣＰＵ９１とを備えている。
【００６２】
また、ＣＰＵ９１は、図示しないインターフェイスを介してミシンモーター駆動回路２１ａ、Ｘ軸モーター駆動回路８３ａ、Ｙ軸モーター駆動回路８４ａと接続され、これらを介してミシンモーター２１、Ｘ軸モーター８３、Ｙ軸モーター８４の駆動を制御する。
ミシンモーター２１は、図示しないエンコーダが併設されたサーボモーターであり、その検出角度がＣＰＵ９１に出力される。
また、上記Ｘ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４はステッピングモーターであり、これらの図示しない原点検索手段がＣＰＵに接続され、その出力からＣＰＵ９１は各モーター８３，８４の原点位置を認識することができる。
さらに、ＣＰＵ９１は、図示しないインターフェイスを介して、針棒切換機構３０の停止選択部３３のエアシリンダ３３１、針棒切換機構３０の切換駆動部３４のエアシリンダ３４１及び糸端クランプ装置１８のエアシリンダ１８１のそれぞれを作動させる電磁弁３３３，３４７，１８２を制御するための駆動回路３３３ａ，３４７ａ，１８２ａと接続されている。
【００６３】
また、前述した糸調子器１３１〜１３３の内の糸調子器１３３だけは、ソレノイドを内蔵し、制御装置９０の制御により、糸張力を任意に制御することが可能となっている。従って、この糸調子器１３３の駆動回路１３３ａも図示しないインターフェイスを介してＣＰＵ９１と接続されている。
また、縫製時その他の場合に、上糸Ｕ１，Ｕ２の状態検出を行う第一及び第二の糸切れセンサ１６１，１６２はセンサドライバー１６０ａを介してＣＰＵ９１と接続されている。
【００６４】
データメモリ９４に格納されている縫製データには、所定の縫製パターンを縫製するための毎針の針落ち位置に布地を移動させる為のＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４の布送り量を定めた布送りデータ、いずれの縫い針１１又は１２を使用するかを定めた選択縫い針データ、糸張力を定めた糸張力データ等が記録されており、ＣＰＵ９１は、縫製の際には、一針ごとに上記縫製データの設定内容を読み取り、ミシンの各構成の動作制御を実行する。
例えば、ＣＰＵ９１が毎針の布送りデータを読み取った場合には、所定の上軸角度となるタイミングでＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４を駆動し、布地を目標となる針落ち位置まで移動させる。
また、ＣＰＵ９１が糸張力データを読み取った場合には、所定の上軸角度となるタイミングで糸調子器１３３の内蔵ソレノイドを駆動し、目標となる糸張力となるように駆動させる。
【００６５】
また、ＣＰＵ９１が縫製中に選択縫い針データを読み取った場合には、「ミシンモーター停止」→「上下糸切断」→「使用する縫い針の切り換え」を順番に実行する。
即ち、「ミシンモーター停止」では、ＣＰＵ９１は、所定の上軸角度でミシンモーター２１を停止するよう制御する。
そして、「上下糸切断」では、ＣＰＵ９１は、不図示の糸切りモーターを制御してそれまで縫製を行っていた上糸と下糸の糸切りを実行する。
さらに、「使用する縫い針の切り換え」では、ＣＰＵ９１は、針棒切換機構３０の停止選択部３３のエアシリンダ３３１と切換駆動部３４のエアシリンダ３４１を作動させて、切り換えレバー３３２及び針棒土台３１を揺動させる。
これにより、切り換えレバー３３２による、針棒１１０又は１２０の上端から突出するピン形状部３２１ａの押し込み位置が切り換えられる。また、針棒土台３１が揺動して縫い針１１又は１２が縫い位置に位置決めされる。
【００６６】
［使用する縫い針の切り換え動作］
上述した「使用する縫い針の切り換え」動作について図１２の動作説明図に基づいてより詳細に説明する。
制御装置９０のＣＰＵ９１は、縫製パターンを形成する縫いの途中で縫製データから選択縫い針データを読み取った場合、例えば、それまで縫いを行っていた縫い針から他の縫い針に切り換えを行う。ここでは、縫い針１２から縫い針１１に切り換える場合を例示する。
まず、ＣＰＵ９１は、所定の上軸停止角度である上停止位置で上軸２２の回転を停止するようミシンモーター２１の停止を行う。例えば、上停止位置の上軸角度は天秤１４１の上死点とする（例えば、針棒上死点を上軸角度0°とした場合、上軸角度30〜50°の範囲）。この時、針棒上死点を通過した位置でミシンモーター２１を停止させるので、それまで縫いを行っていた縫い針１２を保持する針棒１２０は上死点位置よりも幾分下降動作を生じる。なお、図１２（Ａ）では針棒１２０を大きく下降させた状態を図示しているが、針棒１１０と上停止位置で停止している針棒１２０の高低差は図１２（Ａ）の場合よりも小さい。
【００６７】
そして、上記停止状態で不図示の糸切りモーターを制御してそれまで縫製を行っていた上糸と下糸の糸切りを実行する。次に、糸端クランプ装置１８のワイパーを駆動し、左右の縫い針１１、１２の上糸端を吸引口に案内し、吸引する。
その後、図１２（Ｂ）に示すように、針棒切換機構３０の切換駆動部３４のエアシリンダ３４１を作動させて、針棒土台３１を下端部が右方に向かう方向に揺動させる。これにより、縫い針１２が縫い位置（支軸３１５の直下位置）から外れてから縫い針１１が縫い位置に切り換えられる。
【００６８】
また、停止選択部３３のエアシリンダ３３１を作動させて、切り換えレバー３３２の押し込み突起３３２ｃが揺動後の針棒土台３１の針棒１２０のピン形状部３２１ａと対向する位置となるように切り換えレバー３３２を回動させる。
この時点では、針棒１２が幾分下降しているので、押し込み突起３３２ｃと針棒１２０のピン形状部３２１ａとが干渉を生じることなく切り換えレバー３３２を回動させることが可能である。
【００６９】
上記切り換えレバー３３２の回動により、押し込み突起３３２ｂが針棒１１０のピン形状部３２１ａとの対向位置から逸れるので、針棒１１０の内部の停止棒３２１は押圧バネ３２２に押されて上方に移動を生じる。これにより、溝カム部３２１ｃが上方に移動して針棒停止ボール３２４が下側ボール出没孔１１３において内側に退避する（図７参照）。従って、針棒１１０が針棒土台３１に保持された状態が解除される。なお、上軸角度が針棒上死点を通過した位置で上軸２２は停止しているので、針棒抱き２５は幾分下降した状態にあり、このため、この時点では、針棒１１０の針棒駆動ボール３２３は上側ボール出没孔１１２から外側に突出した状態となることができず、針棒１１０は針棒抱き２５に保持された状態とはなっていない。
【００７０】
そして、ＣＰＵ９１は、ミシンモーター２１を逆回転で駆動させて、上停止位置（天秤上死点）から針棒上死点まで戻すよう制御する。これにより、針棒１２０及び針棒抱き２５は上昇し、針棒１２０のピン形状部３２１ａが切り換えレバー３３２の押し込み突起３３２ｃに当接して下方に押し込まれる。このため、針棒１２０の内部の停止棒３２１の溝カム部３２１ｂが下降して、針棒駆動ボール３２３は上側ボール出没孔１１２から内側に後退する。また、溝カム部３２１ｃも下降して、針棒停止ボール３２４が下側ボール出没孔１１３から突出する。従って、針棒１２０は、針棒抱き２５の保持状態が解除され、針棒土台３１に保持された状態に切り換えられる。
一方、針棒１１０内では、針棒駆動ボール３２３が上側ボール出没孔１１２から突出し、針棒抱き２５に保持された状態となる。
【００７１】
また、針棒土台３１が図１２（Ａ）の状態から図１２（Ｂ）の状態に回動すると、糸保持装置６０では、可動保持部材６１が右方に移動し、その糸保持部６１１の左の側縁部６１１ａが対向部６２１との間で保持していた上糸Ｕ１を解放する。また、可動保持部材６１の糸保持部６１１の右の側縁部６１１ｂが対向部６２２に当接し、これらの間で上糸Ｕ２の保持を行う。
その後、ミシンモーター２１は通常の回転方向で回転を再開して、縫い針１１による針落ちが行われるが、縫い針１２の上糸Ｕ２は糸保持部６１１の側縁部６１１ｂと対向部６２２とに挟持されているので、天秤１４１により上方に引き上げられても縫い針１２からの引き抜きの発生は防止される。また、縫製開始後、縫い目が数針形成されると、糸端クランプ装置１８のボールが移動して、縫い目を形成してない縫い針１２の上糸を挟持するので、縫い針１２の上糸が巻き込まれて、縫いこまれることが防止される。
【００７２】
［実施形態の作用効果］
上記ミシン１００は、下端部で個々に縫い針を保持する二本の針棒１１０、１２０と、二本の針棒を上下動可能に支持する針棒土台３１と、針棒抱き２５を通じて二本の針棒に上下動動作を付与する針上下動機構２０と、二本の針棒１１０，１２０について個々に設けられ、針棒土台３１による針棒１１０又は１２０の保持状態と針棒抱き２５による針棒１１０又は１２０の保持状態とを切り換える針棒停止機構としての針棒停止部３２，３２と、各々の針棒停止部３２，３２に対して、二つの保持状態（針棒抱き２５による針棒の保持状態と針棒土台３１による針棒の保持状態）の切り換えを入力する停止選択機構としての停止選択部３３と、針棒土台３１を通じて縫製に使用する針棒１１０又は１２０の選択動作を行う切換駆動機構としての切換駆動部３４とを備え、針棒土台３１は、二本の針棒１１０，１２０の下端部側が揺動可能となるようにミシンアーム部１０１ａのミシンフレームに支持され、切換駆動部３４は、針棒土台３１に対する揺動動作の付与により二本の針棒１１０，１２０の選択を行うことを特徴としている。
【００７３】
このように、二本の針棒１１０，１２０を支持する針棒土台３１を揺動させることにより縫製に使用する針棒の選択（縫い位置への縫い針１１又は１２の位置決め）を行うので、針棒土台３１に対して一つの駆動源としてのエアシリンダ３４１で選択動作を付与することが可能である。
従って、針棒土台の上下二箇所を個々の駆動源により同時に水平移動させることで針棒の選択を行う従来技術と比べると、二つの駆動源の正確な同期を必要とせず、針棒１１０，１２０の選択動作を円滑に行うことができ、動作不良を低減して選択動作の信頼性も向上させることが可能である。
【００７４】
また、従来方式のように、針棒土台を水平移動させることで針棒の選択を行うと、当該選択動作における針棒抱きの水平方向の移動量は二本の針棒の縫い針の間隔と等しくなる。その結果、縫い針１１の選択時と縫い針１２の選択時とでは、針先に顕著な高低差を生じ得る。
一方、上記ミシン１００では、針棒土台３１の支軸３１５を中心とする揺動により針棒１１０，１２０の選択を行うので、二本の縫い針１１，１２の下端部が縫い針間隔分の移動を行った場合でも、針棒抱き２５は支軸３１５寄りに位置しているので、当該針棒抱き２５の水平方向の移動量は縫い針間隔よりも十分に小さくすることができる。
従って、針棒の選択の前後において生じる縫い針１１と縫い針１２の高低差は、針棒土台を水平移動させる構成に比べて十分に低減することが可能となる。
これにより、針棒選択前後で生じる縫い条件の違いを低減し、釜の剣先による目飛び等の発生を低減し、縫い品質を向上させることが可能である。
【００７５】
また、ミシン１００の停止選択部３３は、二本の針棒１１０，１２０の針棒停止部３２，３２を選択して二つの保持状態（針棒抱き２５による針棒の保持状態と針棒土台３１による針棒の保持状態）の切り換えを入力する切り換え部材としての切り換えレバー３３２と、当該切り換えレバー３３２に対して、二本の針棒１１０，１２０の各針棒停止機構３２，３２のいずれに対して保持状態への切り換えを入力するかを選択する動作を付与するアクチュエーターとしてのエアシリンダ３３１とを備えている。
このため、針棒土台３１の揺動動作とは独立して各針棒停止機構３２，３２の保持状態の切り換え選択動作を制御することができ、針棒土台３１の揺動動作とは異なるタイミングでも選択動作を行うことが可能となる。
【００７６】
また、停止選択部３３の切り換えレバー３３２は、針棒土台３１の揺動動作の支軸３１５に軸支され、当該支軸３１５回りの回動動作により二本の針棒１１０，１２０の針棒停止部３２，３２に対して個別に保持状態への切り換えを入力するかを選択する構成であることから、針棒土台３１と切り換えレバー３３２とで支軸３１５の共用化を図ることができ、部品点数の低減、装置構成の簡易化を図ることが可能となる。
【００７７】
また、切換駆動機構３４は、針棒土台に対して、その揺動半径方向に沿って形成された嵌合溝３１８と、嵌合溝に嵌合する角駒３４７と、揺動動作が入力される入力腕３４６に一端側が固定され、他端側に角駒３４７に装着される偏心カム部３４４ａを備えるカム軸３４４と、入力腕３４６を介して、針棒土台に揺動運動を付与する第２アクチュエーターとしてのエアシリンダ３４１とを備えている。この構成により、針棒土台３１を精度良く確実に揺動させることができる。
【００７８】
また、ミシン１００は、切換駆動部３４による縫製に使用する針棒としての選択に応じて、選択されていない方の針棒１１０又は１２０が保持する縫い針１１又は１２に供給される上糸Ｕ１又はＵ２を当該縫い針１１又は１２と天秤１４１との間で保持する糸保持装置６０を備えている。
そして、この糸保持装置６０は、針棒土台３１に装備された可動保持部材６１と、ミシンアーム部１０１ａのミシンフレームに固定装備された固定保持部材６２とを備え、固定保持部材６２は、可動保持部材６１における針棒土台３１の揺動動作方向における両端部に位置する側縁部６６１ａ，６６１ｂのそれぞれに対向する二つの対向部６２１，６２２を有している。さらに、二つの対向部６２１，６２２のそれぞれが可動保持部材６１の側縁部６６１ａ，６６１ｂと共に、二本の針棒１１０，１２０の縫い針１１，１２に供給されるそれぞれの上糸Ｕ１，Ｕ２を個別に挟持する構成となっている。
【００７９】
上記糸保持装置６０の可動保持部材６１は針棒土台３１に装備されているので、針棒選択時の針棒土台３１のそれぞれの方向への揺動により、可動保持部材６１の各々の側縁部６６１ａ，６６１ｂを固定保持部材６２の一方の対向部６２１と他方の対向部６２２とに個々に当接させることができ、各々の当接により、各針棒１１０，１２０が保持する縫い針１１，１２に供給されるそれぞれの上糸Ｕ１，Ｕ２を挟持することが可能である。
このため、糸保持装置６０では、二本の上糸Ｕ１，Ｕ２を保持するための駆動源を一つとして必要とせず、装置全体の構成の簡易化、部品点数の低減、制御系の簡易化を図ることが可能となる。
【００８０】
［その他］
なお、上述した針棒切換機構３０は、電子サイクルミシンに限らず、いわゆる本縫いミシン等の種々にミシンに適用し搭載しても良い。本縫いミシンに適用する場合には、オペレーターが針棒１１０，１２０の切り換えの実行をミシンの制御装置９０に対して指示入力する入力手段を設けることが望ましい。
【００８１】
また、停止選択部３３の切り換えレバー３３２は、半径方向外側に突出した押し込み突起３３２ｂ，３３２ｃを備える構造としており、「使用する縫い針の切り換え」動作における各針棒１１０，１２０の保持状態を切り換える際には、各針棒１１０，１２０の上端部から突出したピン形状部３２１ａ，３２１ａと押し込み突起３３２ｂ，３３２ｃとが干渉しないように、針棒抱き２５に保持された状態の針棒１１０又は１２０が上死点を通過した上停止位置にある時に切り換えレバー３３２の回動を行い、その後に上軸２２を逆回転させて上死点位置に戻してピン形状部３２１ａの押し込みを行っている。
ここで、図１３に示すように、切り換えレバー３３２の押し込み突起３３２ｂと３３２ｃの間を緩やかに縮径するテーパ形状部３３２ｄで連結し、外周カム状に形成しても良い。これにより、針棒抱き２５に保持された状態の針棒１１０又は１２０のピン形状部３２１ａと押し込み突起３３２ｂ又は３３２ｃとが干渉することなく切り換えレバー３３２を回動させることが可能となる。
従って、「使用する縫い針の切り換え」動作の際には、ミシンモーター２１を上停止位置ではなく、針棒上死点で停止させ、その状態で、糸切り、針棒土台３１の回動、切り換えレバー３３２の回動を行い、針棒１１０，１２０を切り換えて、そのまま縫製を再開することが可能となる。つまり、ミシンモーター２１の逆回転動作を不要とし、針棒切換動作を迅速に行うことが可能となる。
【００８２】
［糸保持装置の他の例］
また、図９に示す糸保持装置６０に替えて図１４〜図１６に示す糸保持装置６０Ａをミシン１００に装備しても良い。
この糸保持装置６０Ａは、針棒土台３１の右の側面近傍に固定装備された可動保持部材６１Ａと、可動保持部材６１Ａに対して針棒土台３１の揺動方向の両側で近接対向する二つの対向部６２１Ａ，６２２Ａを備えた固定保持部材６２Ａとを備えている。
【００８３】
上記可動保持部材６１Ａは、その上端部が針棒土台３１の前面の右端部において二つのネジにより固定されている。そして、可動保持部材６１Ａの下端部はＹ軸方向における後方に向かって屈曲形成された糸保持部６１１Ａが形成されている。糸保持部６１１ＡはＹ軸方向に沿った丸棒状である。
そして、糸保持部６１１Ａの外周面における左右の両側縁部６１１Ａａ，６１１Ａｂは、それぞれ、固定保持部材６２Ａの対向部６２１Ａ，６２２Ａに対向している。
【００８４】
固定保持部材６２Ａは、針棒土台３１の右側近傍に配置されている。そして、固定保持部材６２Ａの二つの対向部６２１Ａ，６２２Ａは、いずれもＹ軸方向に平行であってＺ軸方向に対して若干傾斜した平板状をなし、Ｙ軸方向から見て略逆さＵ字状となるように互いの上部が一体的に連接されている。そして、固定保持部材６２Ａは、支持部６２５Ａにより面部１０５のフレームに固定されている。
【００８５】
また、二つの対向部６２１Ａ，６２２Ａの連接部は半円筒状をなし、当該連接部を上下に貫通して縫い針１１側の上糸Ｕ１を挿通する糸通し穴６２３Ａと縫い針１２側の上糸Ｕ２を挿通する糸通し穴６２４Ａとが形成されている。
糸通し穴６２３Ａ，６２４ＡはいずれもＸ軸方向に沿ったスリット状に形成されている。そして、糸通し穴６２３Ａは対向部６２１Ａ，６２２Ａの連接部から対向部６２１Ａに至る範囲で形成され、糸通し穴６２４Ａは対向部６２１Ａ，６２２Ａの連接部から対向部６２３Ａに至る範囲で形成されている。
これにより、糸通し穴６２３Ａは上方から挿通された上糸Ｕ１を、対向部６２１Ａと糸保持部６１１Ａの外周面における左の側縁部６１１Ａａとの間の第一の糸通し部に案内し、糸通し穴６２４Ａは上方から挿通された上糸Ｕ２を、対向部６２２Ａと糸保持部６１１Ａの外周面における左の側縁部６１１Ａｂとの間の第二の糸通し部に案内することを可能としている。
【００８６】
可動保持部材６１Ａは、Ｘ軸方向に沿って往復揺動を行う針棒土台３１に装備されているので、切換駆動部３４による縫い針１１の選択時において、針棒土台３１の下端部が右方に揺動すると、可動保持部材６１Ａの糸保持部６１１Ａの右側縁部６１１Ａｂが固定保持部材６２Ａの対向部６２２Ａ側に接触する。その結果、使用しない縫い針１２側の上糸Ｕ２がこれらに挟持された状態となり、天秤１４１の引き上げ動作に抗して上糸Ｕ２が縫い針１２から引き抜かれることを防止することができる。
また、切換駆動部３４による縫い針１２の選択時には、針棒土台３１の下端部が左方に揺動するので、可動保持部材６１Ａの糸保持部６１１Ａの一方の側縁部６１１Ａａが固定保持部材６２Ａの一方の対向部６２１Ａ側に接触する。その結果、使用しない縫い針１１側の上糸Ｕ１がこれらに挟持された状態となり、天秤１４１の引き上げ動作に抗して上糸Ｕ１が縫い針１１から引き抜かれることを防止することができる。
上記糸保持装置６０Ａの場合、装置全体を針棒土台３１の右側に配置することができ、天秤１４１から縫い針１１，１２の近傍に設けられた針棒糸案内３６に渡る上糸経路の途中に設けることができるため、上糸Ｕ１，Ｕ２を円滑に案内することが可能である。
【００８７】
［他の例の作用効果］
上記糸保持装置６０Ａの可動保持部材６１Ａは針棒土台３１に装備されているので、針棒選択時の針棒土台３１のそれぞれの方向への揺動により、可動保持部材６１Ａの各々の側縁部６６１Ａａ，６６１Ａｂを固定保持部材６２Ａの一方の対向部６２１Ａと他方の対向部６２２Ａとに個々に当接させることができ、各々の当接により、各針棒１１０，１２０が保持する縫い針１１，１２に供給されるそれぞれの上糸Ｕ１，Ｕ２を挟持することが可能である。このため、糸保持装置６０Ａでは、二本の上糸Ｕ１，Ｕ２を保持するための駆動源を一つとして必要とせず、装置全体の構成の簡易化、部品点数の低減、制御系の簡易化を図ることが可能となる。
また、固定保持部材６２Ａは、二つの対向部をつなげる連接部と、連接部に形成された二つの糸通し穴６２３Ａ、６２４Ａを有し、二本の針棒の縫い針に供給されるそれぞれの上糸を個別に通すことを可能とした。このため、左糸、右糸の誤った糸通しを防止できる。
【００８８】
［他の発明］
上記の糸保持装置６０と、糸保持装置６０Ａは、針棒土台３１に揺動動作を付与する切換駆動機構３４を有するミシンで用いられた。しかし、これら糸保持装置６０、６０Ａは、エアシリンダ等の切換駆動機構を有し、針棒土台に水平移動動作を付与するミシンに対しても用いることができる。
装置全体の構成の簡易化、部品点数の低減、制御系の簡易化を目的として、以下の発明の構成が容易に考えられる。なお、揺動動作と水平移動動作の両動作を行うものを単に移動動作と定義する。
発明の構成は、以下の通りである。なお、以下の構成説明では糸保持装置６０を搭載する場合を例示するが、糸保持装置６０Ａを搭載することも可能なので、糸保持装置６０Ａを搭載する場合の構成についても括弧内の符合により例示する。
下端部で個々に縫い針を保持する二本の針棒１１０，１２０と、
二本の針棒１１０，１２０を上下動可能に支持する針棒土台３１と、
針棒抱き２５を通じて二本の針棒１１，１２に上下動動作を付与する針上下動機構２０と、
二本の針棒１１０，１２０について個々に設けられ、針棒土台３１による針棒１１０，１２０の保持状態と針棒抱き２５による針棒１１０，１２０の保持状態とを切り換える針棒停止機構３２，３２と、
各々の針棒停止機構３２，３２に対して、上記二つの保持状態の切り換えを入力する停止選択機構３３と、
針棒土台３１を通じて縫製に使用する針棒１１０又は１２０の選択動作を行う切換駆動機構３４とを備えるミシンにおいて、
針棒土台３１は、二本の針棒１１０，１２０の下端部側が揺動可能となるようにミシンフレームに支持され、
切換駆動機構３４は、針棒土台３１に対する移動動作の付与により二本の針棒の選択を行い、
切換駆動機構３４による縫製に使用する針棒としての選択に応じて、選択されていない方の針棒が保持する縫い針１１又は１２に供給される上糸Ｕ１又はＵ２を当該縫い針と天秤１４１との間で保持する糸保持装置６０（６０Ａ）を備え、
糸保持装置６０（６０Ａ）は、針棒土台３１に装備された可動保持部材６１（６１Ａ）と、ミシンフレームに固定装備された固定保持部材６２（６２Ａ）とを備え、
固定保持部材６２（６２Ａ）は、可動保持部材６１（６１Ａ）の針棒土台３１の揺動動作方向における両端部のそれぞれに対向する二つの対向部６２１，６２２（６２１Ａ，６２２Ａ）を有し、
二つの対向部６２１，６２２（６２１Ａ，６２２Ａ）が、可動保持部材６１（６１Ａ）と共に、二本の針棒１１０，１２０の縫い針１１，１２に供給されるそれぞれの上糸Ｕ１，Ｕ２を個別に挟持することを特徴とする。
この構成により、糸保持装置６０（６０Ａ）では、二本の上糸Ｕ１，Ｕ２を保持するための駆動源を一つとして必要とせず、装置全体の構成の簡易化、部品点数の低減、制御系の簡易化を図ることが可能となる。
また、糸保持装置６０Ａを搭載した場合には、固定保持部材６２Ａは、二つの対向部６２１Ａ，６２２Ａをつなげる連接部と、連接部に形成された二つの糸通し穴６２３Ａ、６２４Ａを有し、二本の針棒１１０，１２０の縫い針１１，１２に供給されるそれぞれの上糸Ｕ１，Ｕ２を個別に通すことを可能とした。このため、左糸、右糸の誤った糸通しを防止できる。
【符号の説明】
【００８９】
２０  針上下動機構
２１  ミシンモーター
２２  上軸
２５  針棒抱き
３０  針棒切換機構
３１  針棒土台
３１５  支軸
３２  針棒停止部（針棒停止機構）
３３  停止選択部（停止選択機構）
３３１  エアシリンダ（アクチュエーター）
３３２  切り換えレバー（切り換え部材）
３４  切換駆動部（切換駆動機構）
３４１  エアシリンダ（第２アクチュエーター）
３５  支持ブロック
６０，６０Ａ  糸保持装置
６１，６１Ａ  可動保持部材
６１１，６１１Ａ  糸保持部
６１１ａ，６１１ｂ，６１１Ａａ，６１１Ａｂ  側縁部
６２，６２Ａ  固定保持部材
６２１，６２２，６２１Ａ，６２２Ａ  対向部
８０  布移動機構
９０  制御装置
１００  ミシン
１０１  ミシンフレーム
１０２  ミシンアーム部
１１，１２  縫い針
１１０，１２０  針棒
１４  天秤機構
１４１  天秤
Ｕ１  上糸
Ｕ２  上糸
【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】
2014161460.tif 000009
【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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