(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの上軸と、
前記上軸に同軸的に遊嵌され、駆動モータにより前記上軸上を回転するプーリと、
前記プーリと対面的に配置され、前記上軸と同軸回転可能なハンドホイールと、
前記プーリと前記ハンドホイールとを連結する連結手段と、
前記ハンドホイールの前記プーリとの対面側に形成されたハンドホイール側凹部と、
該ハンドホイール側凹部の前記プーリとの対面側に形成された有底溝と、
前記上軸に形成され前記有底溝に挿入可能な上軸側凸部と、
前記ハンドホイールを前記プーリ側に付勢する第１付勢手段と、
前記プーリの前記ハンドホイールが配置された側と反対側に配置された下糸巻き機構と、
を備え、
前記下糸巻き機構は、該下糸巻き機構を前記プーリ側に前記第１付勢手段による付勢力よりも強い力で付勢可能な第２付勢手段を有し、
前記第２付勢手段により前記下糸巻き機構が前記プーリ側に付勢されていない第１の状態のときは、前記上軸側凸部が前記有底溝内に挿入されて前記上軸と前記ハンドホイールが係合し、
前記第２付勢手段により前記下糸巻き機構が前記プーリ側に付勢されている第２の状態のときは、前記上軸側凸部が前記有底溝から突出して前記上軸が前記ハンドホイールから離脱する
ことを特徴とするミシンのクラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンにおける上軸とハンドホイールとの係脱を行うクラッチ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミシンのクラッチ装置には、実公昭５９−１０４１７号公報に示されるごときものがある。これについて、図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８に示すものは、ミシンの上軸とプーリーとの係脱装置であり、図７は上軸とプーリーが係合されたもの、図８は上軸とプーリーが離脱されたものである。図７に示す係合状態では、プーリー２５の凹部２５ａとハンドホイール２１の突起２１ａとが係合し、プーリ２５ーの回転は上軸２２に伝達されている。ここでハンドホイール２１をコイルスプリング２４に抗して押え板２３に当たる程度に引き出すと、軸ピン２６が弾性体２９の溝２９ａより外れる。そこで少しハンドホイール２１を回すと、軸ピン２６はハンドホイール２１のリブ部に当たり、スプリング２４に押された状態で、ハンドホイール２１の突起２１ａとプーリー２５の凹部２５ａとの係合が外れ、図８に示すような離脱状態となる。この状態ではプーリー２５の回転は上軸２２に伝わらない。
【０００３】
このようなミシンのクラッチ装置は、例えば駆動モータの回転を利用して下糸巻き作業を行う際、駆動モータの回転に伴い上軸に連結した針が上下動しないようにするため等の場合に使用され、駆動モータと上軸との連結を遮断するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクラッチ装置において、下糸巻き等を行うために駆動モータと上軸との係脱を行う際には、使用者は、ハンドホイールを一度引っ張り、その後に回転させる。このため使用者が下糸巻き等を行うときに２動作必要であり、作業性が悪い。
【０００５】
故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、駆動モータと上軸との係脱を１動作で行うことを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段は、ミシンの上軸と、
前記上軸に同軸的に遊嵌され、駆動モータにより前記上軸上を回転するプーリと、
前記プーリと対面的に配置され、前記上軸と同軸回転可能なハンドホイールと、
前記プーリと前記ハンドホイールとを連結する連結手段と、
前記ハンドホイールの前記プーリとの対面側に形成されたハンドホイール側凹部と、
該ハンドホイール側凹部の前記プーリとの対面側に形成された有底溝と、
前記上軸に形成され前記有底溝に挿入可能な上軸側凸部と、
前記ハンドホイールを前記プーリ側に付勢する第１付勢手段と、
前記プーリの前記ハンドホイールが配置された側と反対側に配置された下糸巻き機構と、
を備え、
前記下糸巻き機構は、該下糸巻き機構を前記プーリ側に前記第１付勢手段による付勢力よりも強い力で付勢可能な第２付勢手段を有し、
前記第２付勢手段により前記下糸巻き機構が前記プーリ側に付勢されていない第１の状態のときは、前記上軸側凸部が前記有底溝内に挿入されて前記上軸と前記ハンドホイールが係合し、
前記第２付勢手段により前記下糸巻き機構が前記プーリ側に付勢されている第２の状態のときは、前記上軸側凸部が前記有底溝から突出して前記上軸が前記ハンドホイールから離脱する
ことを特徴とするミシンのクラッチ機構としたことである。
【０００７】
上記技術的手段における作用は以下のようである。即ち、付勢開始手段により第２付勢手段による付勢力が下糸巻き機構に付与されていないとき（第１の状態）は、上軸側凸部がハンドホイールに形成された有底溝内に挿入されている。このため駆動モータを駆動させると、プーリが上軸上で回転し、連結手段によりプーリに連結されたハンドホイールも回転し、ハンドホイールに形成された有底溝が回転し、有底溝の回転に伴い、該有底溝に挿入された上軸側凸部、さらには上軸が回転する。一方、使用者が下糸巻き作業を行おうとするときは、付勢開始手段により第２付勢手段による付勢力を下糸巻き機構に付与する（第２の状態）。すると、上軸側凸部が有底溝から突出する。このため駆動モータを回転させると、その回転力は、プーリ及びハンドホイールには伝達されるが、有底溝と上軸側凸部が係合していないため、上軸は回転しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本実施形態例におけるミシンのクラッチ機構を示す図である。図１において、駆動モータ１の出力軸１ａは、モータ側プーリ２と同軸的に連結されている。モータ側プーリ２はベルト３を介して中間ギア側プーリ４と連結されている。中間ギア側プーリ４は中間ギア５と同軸回転可能に嵌合しており、中間ギア５はさらにプーリ６に嵌合している。従って、駆動モータ１が駆動すると、その回転駆動力は出力軸１ａ、モータ側プーリ２、ベルト３、中間ギア側プーリ４、中間ギア５を経てプーリ６に伝達され、プーリ６が回転するように構成される。
【００１０】
プーリ６は、ミシンの上軸７に同軸的に遊嵌されている。このため駆動モータ１が駆動すると、プーリ６は上軸７廻りを回転する。
【００１１】
プーリ６の図示右側には、ハンドホイール８がプーリ６と対面的に配置されており、上軸７がハンドホイール８の中心部分に挿入されている。
【００１２】
プーリ６には、ハンドホイール８との対面側であり且つ上軸７を含んだ位置にプーリ側連結凸部６ｃが形成される。一方ハンドホイール８にも、プーリ６との対面側であり且つ上軸７を含んだ位置にハンドホイール側連結凸部８ｃが形成される。本実施形態例においてプーリ側連結凸部６ｃ及びハンドホイール側連結凸部８ｃは、共に外径が同径となっており、上軸７と同心的に構成される。そして、両連結凸部６ｃ及び８ｃは突き合わされたように構成される。ハンドホイール側連結凸部８ｃには、第１凹部８ｆが、プーリ６との対向面に開口して形成される。また上軸７にはピン９が圧入されており、該ピン９の両端部は上軸７から突出した状態となっている。一方ハンドホイール８は、第１凹部８ｆの底部に有底溝８ａが形成されており、通常時はピン９の突出部が有底溝８ａ内に挿入された状態となっている。このような状態でハンドホイール８を回すと、その回転駆動力が有底溝８ａからピン９へ、ピン９から上軸７へと伝達され、ハンドホイール８と上軸７とが一体回転するように構成される。
【００１３】
プーリ側連結凸部６ｃ及びハンドホイール側連結凸部８ｃの外周には、螺旋状に形成された板バネ１０が巻回される。板バネ１０は、本実施形態例においてはステンレス製であり、自然状態における螺旋径は、プーリ側連結凸部６ｃ及びハンドホイール側連結凸部８ｃの外径よりも小さく設定される。このため板バネ１０が両連結凸部６ｃ及び８ｃに巻回された状態では、両連結凸部６ｃ及び８ｃは板バネ１０に締めつけられる。また板バネ１０の巻付け方向は、駆動モータ１が正転駆動されたときのプーリ６の回転方向と同一である。これは、プーリ６とその連結凸部６ｃ及び板バネを概念的に示した図２よりわかるように、図示矢印Ａ方向で示されるプーリ６の回転方向に対し、板バネ１０が図のように矢印Ａ方向と同一方向に巻かれているということである。このように巻き付けてあると、プーリ６が図示Ａ方向に回転した場合、板バネ１０はさらに連結凸部６ｃに巻きつこうとし、その結果、板バネ１０による締めつけ力が強くなる。一方、プーリ６を図示Ａ方向と逆方向に回転させると、板バネ１０は連結凸部６ｃへの巻きつきをほどこうとし、その結果、板バネ１０による締めつけ力が弱くなる。
【００１４】
図２に示す板バネ１０の巻付け方向を、ハンドホイール側からみた場合は、図３に示すような巻付け方向となる。この場合、プーリ６における図示Ａ方向と同一方向（図示Ｂ方向）にミシンホイール８を回転させると、板バネ１０は連結凸部８ｃへの巻きつきをほどこうとし、その結果、板バネ１０による締めつけ力が弱くなる。これとは逆方向にミシンホイールを回転させると、板バネ１０はさらに連結凸部８ｃへ巻きつこうとし、その結果、板バネ１０による締めつけ力が強くなる。従って、プーリ６を図２の矢印Ａ方向に回転させると、板バネ１０による締めつけ力が強くなり、その回転力がミシンホイール８に伝達され（係合状態）、一方ミシンホイール８を図３の矢印Ｂ方向に回転させると、板バネ１０による締めつけ力が弱まり、ミシンホイール８の回転はプーリ６には伝達されない。
【００１５】
板バネ１０は、図４に示すように、その一端部１０ａが折り曲げられ、ハンドホイール８に形成された板バネ用凹部８ｄに挿入された状態であり、一端部１０ａはハンドホイール８と一体的に回転するようになっている。このように、板バネ１０の一端を固定することにより、プーリ６とハンドホイール８との係脱がより確実に行われる。
【００１６】
また、プーリ６には図１に示すように、溝６ａが数箇所形成され、該溝６ａ内に、ハンドホイールに形成された爪８ｄが引っ掛かっており、これによりハンドホイール８が単独で上軸方向に移動するのを防止している。
【００１７】
ハンドホイール８には、ハンドホイール側連結凸部８ｃが形成された部分の反対側に、第２凹部８ｅが形成されている。上軸７は、ハンドホイール８を貫通してこの第２凹部８ｅにまで延出されている。上軸７の端部は、かしめ等の締結手段によりストップリング１１と締結されている。またストップリング１１は、座金１２と当接しており、座金１２とハンドホイール８との間にはスプリング１３が配されている。このため座金１２は、スプリング１３により常にストップリング１１の方向に付勢されていると共に、ハンドホイール８が図示左方向に付勢され、この付勢力によりピン１０が有底溝８ａ内に確実に挿入された状態となる。
【００１８】
図１においてプーリ６の左側には、下糸巻き機構１４が配置している。下糸巻き機構１４は、その側面図を示す図５及びその上面図を示す図６から分かるように、支点部１３ａ、支点部１３ａから延設された下糸巻き腕１３ｂ、下糸巻き腕１３ｂに連結された下糸巻き棒１３ｃ、下糸巻き棒１３ｃの下部外周に連結されたリング状のゴム部材１３ｄ、下糸巻き腕１３ｂの一端部に連結されたコイルバネ１３ｅからなる。コイルバネ１３ｅは、一端が下糸巻き腕１３ｂの一端に連結されていると共に、他端が図示せぬミシンアームに連結固定されている。
【００１９】
上記構成のミシンのクラッチ機構において、以下にその作動について説明する。
【００２０】
（モータ駆動時）
まず、駆動モータ１が駆動しているとき、その回転駆動力は、出力軸１ａからモータ側プーリ２、ベルト３、中間ギア側プーリ４、中間ギア５を経て、プーリ６に伝達され、プーリ６が回転する。このとき、プーリ６に形成されたプーリ側連結凸部６ｃも回転するが、該プーリ側連結凸部６ｃは、その外周に配置された板バネ１０によって、ハンドホイール側連結凸部８ｃと一体的に巻回されており、且つ板バネ９により両連結凸部には締めつけ力が付与されている。従って、プーリ６が回転すると、板バネ１０もプーリ６の回転にひきづられるように回転しようとする。板バネ１０がさらに回転しようとすると、板バネ１０による両連結部への締めつけ力がより強くなる。このためプーリ６とハンドホイール８との連結が強固になり、プーリ６の回転がハンドホイール８に伝達されるため、プーリ６の回転に伴ってハンドホイール８も回転する。ハンドホイール８が回転すると、その有底溝８ｃに挿入されたピン９も回転力を受け、ピン９及び、ピン９が圧入されている上軸７が回転する。このようにして、駆動モータ１の回転力が上軸へ伝達される。
【００２１】
（手動操作時）
次に、作業者が手動操作により上軸７を操作する場合、駆動モータ１は停止させておく。そして、作業者は、ハンドホイール８を、駆動モータ１が正回転したときにプーリ６が回転する方向と同方向に回すだけでよい。すると、両連結凸部に巻回された板バネ１０は、モータ駆動時とは逆の方向に回転力を受ける。そのため板バネ１０による両連結部材の締めつけ力が弱まり、ハンドホイール８の回転力はプーリ６には伝わらない。このためプーリ６に連結された駆動モータ１も動かず、作業者は、ハンドホイール８と上軸７のみを回すことができる。このためハンドホイール８を手動操作するときの駆動トルクが低減される。
【００２２】
（下糸巻き時）
次に、下糸巻き時の操作について説明する。
【００２３】
下糸巻き時には、まず駆動モータ１を停止させておく。この状態において、下糸巻き機構１４は、図６の実線で示される状態となっている（第１の状態）。そして、下糸巻き棒１４ｃにボビンを挿入し、支点部１４ａを支点として下糸巻き腕１４ｂをプーリ側に揺動させる。このとき、下糸巻き腕１４ｂの揺動初期にはコイルバネ  ４ｅの端部間距離が（図６における距離Ａから距離Ｂへと）縮められ、それによる反発力が下糸巻き腕１４ｂの揺動方向と反対方向に働くために多少の揺動駆動力が必要であるが、途中まで揺動させると、その後はコイルバネ１４ｅの端部間距離が（図６における距離Ｂから距離Ｃへと）伸ばされ、この伸長力が下糸巻き腕１４ｂの揺動方向とほぼ同一方向に働くために、自動的に下糸巻き腕１４ｅが揺動する。そして、ゴム部材１４ｄがプーリ６に衝突した時点で停止する。この停止状態においては、コイルバネ１４ｅの伸長力により下糸巻き機構１４はプーリ６側に付勢された状態となる。この状態は、図６の点線で示される状態である（第２の状態）。
【００２４】
上記下糸巻き腕１４ｂの揺動動作によりプーリ６に加わる付勢力の方向は、スプリング１３によりミシンホイール８及びプーリ６に加わる付勢力の方向と反対方向である。従って、コイルバネ１４ｅによる伸長力をスプリング１３による付勢力よりも大きく設定しておけば、プーリ６及びハンドホイール８が図１において右方向に移動する。プーリ６及びハンドホイール８が図示右方向に移動すると、上軸７に圧入されたピン９は、ハンドホイール８の有底溝８ａから移動して凹部８ｆ内に位置する。これにより、上軸７とハンドホイール８との係合が解除される。この状態のまま、駆動モータ１を回転させれば、プーリ６及びハンドホイール８は回転するが、上軸７は回転せず、プーリ６の回転がゴム部材１４ｄに伝達されて下糸巻き棒１４ｃが回転し、下糸巻き動作が行われる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以下の如く効果を有する。
【００２６】
下糸巻き等を行う際に、使用者は、第２付勢手段で下糸巻き機構に付勢力を付与するだけで、上軸とハンドホイールとの係合が解除されるため、１動作の簡単な操作で上軸とハンドホイールとを脱離させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における、ミシンのクラッチ機構を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態例における、プーリの回転方向と板バネの巻付け方向との関係を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態例における、ハンドホイールの回転方向と板バネの巻付け方向との関係を示す概略図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態例における、下糸巻き機構の側面図である。
【図６】本発明の実施形態例における、下糸巻き機構の上面図である。
【図７】従来技術におけるミシンのクラッチ機構を示す図であり、上軸とプーリが係合している状態を示す図である。
【図８】従来技術におけるミシンのクラッチ機構を示す図であり、上軸とプーリが離脱している状態を示す図である。
【符号の説明】
１    駆動モータ
６    プーリ
７    上軸
８    ハンドホイール、  ８ａ  有底溝、  ８ｆ  第１凹部（ハンドホイール側凹部）
９    ピン（上軸側凸部）
１０    板バネ（連結手段）
１３    スプリング（第１付勢手段）
１４    下糸巻き機構、  １４ｅ  コイルスプリング（第２付勢手段）
【図１】
0003582232.tif 000002
【図２】
0003582232.tif 000003
【図３】
0003582232.tif 000004
【図４】
0003582232.tif 000005
【図５】
0003582232.tif 000006
【図６】
0003582232.tif 000007
【図７】
0003582232.tif 000008
【図８】
0003582232.tif 000009