(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に往復駆動される鉤針(6)と、針板(75)の下方に配設したルーパー(17)との協働により、加工布に対し所要の環縫いを行なうようにした環縫いミシンにおいて、
基体(11)に設けられて回転駆動される大径の駆動ギヤ(22)と、
前記基体(11)に横方向へのスライド可能に支持したルーパー支持体(13)と、
前記ルーパー支持体(13)にそのスライド方向に沿って所定ピッチで配設され、夫々が回転自在かつ上下動可能になっている２以上のルーパー(17)と、
前記ルーパー支持体(13)上に整列的に位置して前記夫々のルーパー(17)に配設され、前記駆動ギヤ(22)と噛合可能な小径の従動ギヤ(19)と、
前記ルーパー支持体(13)に近接配置され、前記夫々のルーパー(17)が下方の定位置に位置しているときに、所要のタイミングで前記従動ギヤ(19)と係合して該ルーパー(17)を回転不能にロックし得る位置決めピン(27)とからなり、
前記位置決めピン(27)が全てのルーパー(17)を回転不能にロックした後に前記大径の駆動ギヤ(22)を回転させると、夫々の従動ギヤ(19)が該駆動ギヤ(22)に順次噛合していき、前記ルーパー支持体(13)を前記基体(11)に対し横方向へスライドさせることにより、任意のルーパー(17)の選択が行なわれる
よう構成したことを特徴とする環縫いミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、環縫いミシンに関し、更に詳細には、上下に往復駆動される鉤針と、該鉤針と同期的に回転制御されるルーパーとの協動により環縫いを行なう環縫いミシンにおいて、複数のルーパーを任意に選択することにより糸替えをなし得るようにした機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
複数個備えるルーパーを選択することにより、糸替えをなし得るようにした環縫いミシンとしては、例えば特公昭６１−２７０７５号公報、特公平１−５３３８５号公報、特開平５−２３９７５７号公報、特開平６−２４８５６０号公報等に開示のミシンが存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの公報に開示される環縫いミシンは、何れもルーパーを回転制御するための駆動機構と、複数のルーパーの中から所望のルーパーを選択するための駆動機構とが夫々独立して個別に設けられている。このため部品点数が全体として大くなり、構造が複雑になると共にコスト高となる欠点があった。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、環縫いミシンに内在している前記課題を好適に解決するべく提案されたものであって、簡単な構成でルーパーの選択および該ルーパーの回転制御を行なうことができ、部品点数を低減し得てコストの低下を図り得る環縫いミシンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、上下に往復駆動される鉤針と、針板の下方に配設したルーパーとの協働により、加工布に対し所要の環縫いを行なうようにした環縫いミシンにおいて、
基体に設けられて回転駆動される大径の駆動ギヤと、
前記基体に横方向へのスライド可能に支持したルーパー支持体と、
前記ルーパー支持体にそのスライド方向に沿って所定ピッチで配設され、夫々が回転自在かつ上下動可能になっている２以上のルーパーと、
前記ルーパー支持体上に整列的に位置して前記夫々のルーパーに配設され、前記駆動ギヤと噛合可能な小径の従動ギヤと、
前記ルーパー支持体に近接配置され、前記夫々のルーパーが下方の定位置に位置しているときに、所要のタイミングで前記従動ギヤと係合して該ルーパーを回転不能にロックし得る位置決めピンとからなり、
前記位置決めピンが全てのルーパーを回転不能にロックした後に前記大径の駆動ギヤを回転させると、夫々の従動ギヤが該駆動ギヤに順次噛合していき、前記ルーパー支持体を前記基体に対し横方向へスライドさせることにより、任意のルーパーの選択が行なわれるよう構成したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
全てのルーパー（従動ギヤ）をロック機構により回転不能にロックすると、各従動ギヤが全体でラックを構成した状態となることから、駆動ギヤを回転駆動すると各従動ギヤが駆動ギヤに次々と噛合し、これによってルーパー支持体がスライド操作されて、ルーパーの選択を行なうことができる。また、ルーパーの選択操作によって駆動ギヤに正対したルーパー（従動ギヤ）のロックを解除し、駆動ギヤを回転駆動することで、その選択されたルーパーを回転制御することができる。
【０００７】
【実施例】
次に本発明につき、環縫い用のヘッドミシンを２つ備える２頭式環縫いミシンに関し好適な一実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。図６に示す環縫いミシンにおいて、上部フレーム１の前面には、環縫い用のミシンヘッド２，２が所定間隔で２基配設されている。夫々のミシンヘッド２には、ミシン主軸３、針位置制御軸４、方向制御軸５が水平に貫設され、該ミシン主軸３の回転により鉤針６が上下に往復駆動され、該針位置制御軸４の回転によって該鉤針６のストローク高さが制御され、また該方向制御軸５の回転によって該鉤針６の方向（鉤部の向き）の制御がなされるようになっている。なおミシン主軸３は、上部フレーム１の左端部後方に固定したサーボモータ７により駆動され、針位置制御軸４および方向制御軸５は、上部フレーム１の前面に夫々固定したパルスモータ８，９によって駆動される。
【０００８】
図７に示す如く、各ミシンヘッド２の下方には、ルーパー土台１１が対応的に配設されている。すなわちルーパー土台１１は、ミシンテーブル１０の下方に設けた下部フレーム１２に固定され、該ルーパー土台１１の前面側にルーパー支持体１３が配設されている。各対応のルーパー支持体１３は、図１に示す如く、その後面に水平に延在する案内レール１５，１６を備え、これらの案内レール１５，１６は前記ルーパー土台１１の前面に水平に固定したリニアレール１４を上下から挾持することにより、図６の左右方向にスライド自在となっている。また夫々のルーパー支持体１３には、図２および図３に示すように、合計６個のルーパー１７が該ルーパー支持体１３のスライド方向に沿って所要間隔で配設されて、回転自在かつ所定長の上下動自在となっている。なお夫々のルーパー１７は、その下端部に装着したコイルばね１８によって、常には下方へ弾力的に付勢されている（図３）。
【０００９】
図８から判明する如くルーパー１７は、垂直に配設した中空軸部１７ａと、この中空軸部１７ａの上端部に取付けた平歯車である従動ギヤ１９と、この従動ギヤ１９の上面中心部に固定した中空パイプで、これをクランク状に折曲形成してなる糸導出体１７ｂとを備えている。これら中空軸１７ａと糸導出体１７ｂは、従動ギヤ１９の中心孔を通じて相互に連通し、該糸導出体１７ｂの上端開口部が糸導出口１７ｃとなっている。そして従動ギヤ１９は、図２および図３に示す如く、前記コイルばね１８により常には下方へ弾力的に付勢されて、ルーパー支持体１３の上面２５（下位置）に当接している。またこの状態で従動ギヤ１９の歯車溝は、ルーパー支持体１３の前面板２６に突設した位置決めピン２７に係合し、前記ルーパー１７を回転不能に位置決めすると共に、糸導出口１７ｃを最も後方位置へ指向させている。
【００１０】
夫々のルーパー土台１１の前方側には、図１に示すように、パルスモータ２０が固定され、その垂直なモータ軸２１の上部に固定した平歯車からなる駆動ギヤ２２が、前方に正対したルーパー１７における前記従動ギヤ１９に噛合するようになっている。なお駆動ギヤ２２の直径は、従動ギヤ１９の直径の略４倍になるよう設定されている。また夫々の従動ギヤ１９は、図３に１点鎖線で示す上位置にあっても、同図に実線で示す下位置にあっても、対応の駆動ギヤ２２と噛合可能になっている。そして全てのルーパー１７が図３に実線で示す下位置にあって、各従動ギヤ１９が前記位置決めピン２７により回転不能にロックされているときは、これらの従動ギヤ１９は横方向に整列したラック歯の如き歯車列を形成する。先に述べたように、各従動ギヤ１９を支持しているルーパー支持体１３は、ルーパー土台１１に対し左右へスライド自在になっているので、この状態で前記駆動ギヤ２２を回転させると、該駆動ギヤ２２はピニオンとして機能し、ラック歯として機能する従動ギヤ列１９に次々と噛合して、ルーパー支持体１３を横方向へスライドさせることになる。従って全てのルーパー１７を下位置にした状態では、パルスモータ２０により駆動ギヤ２２を回転させることで、所望のルーパー１７を該駆動ギヤ２２に正対させることができ、これによりルーパーの選択が達成されるものである。
【００１１】
次に、図１および図４に示すように、各ルーパー支持体１３の下部には糸調子基板３０が配設され、この糸調子基板３０は、ルーパーを選択的に操作する際に各対応のルーパー支持体１３と共に移動する。夫々の糸調子基板３０は、水平配置したリニアレール３１に支持されて、下部フレーム１２の前面に対し横方向への移動自在となっており、基板前面に第１糸調子３２および第２糸調子３３が各ルーパー毎に６個ずつ取付けられている。また糸調子基板３０の前面中央部には、水平に延在する糸案内３４が取付けられている。
【００１２】
第１糸調子３２は、図１に示す如く、その後端から調整ピン３５を押込むことにより、縫い糸（図示せず）に対するテンション付与力が解除され、また該調整ピン３５を引出すことにより、該縫い糸へのテンション付与が行なわれるようになっている。そして６個の第１糸調子３２に対応する６個の調整ピン３５を同時に押込むために、横長状の押圧板３６が糸調子基板３０の背面側に設けられている。すなわち調整ピン３５は、図示しないスプリングの弾力により、突出方向へ常には付勢されている。また前記押圧板３６は、糸調子基板３０の背面に配設した支持部材３９に、その下縁部を中心として回動可能に枢支され、該押圧板３６の後方に設けた第１板カム３７により押圧操作されるようになっている。
【００１３】
この第１板カム３７は、図１および図７に示す如く、各糸調子基板３０の後方でかつ下部フレーム１２に固定したブラケット３８（複数）に支持した回転軸４０に固定され、該回転軸４０は一方のブラケット３８に固定したパルスモータ４１に連結されている。更にブラケット３８には、図１に示す如く、揺動アーム４３が軸４４により揺動可能に支持され、この揺動アーム４３は、長手中央部に枢支したカムフォロア４５と、前記回転軸４０に固定した第２板カム４６との当接動作により揺動される。また揺動アーム４３の自在端はフォーク４３ａとして形成され、ルーパー１７を上動させる駆動レバー４７の下端に係合されている。すなわち該駆動レバー４７は、下部フレーム１２の前面に上下動自在に支持されていて、その上端部にルーパー１７の下端と接触する押上げ部４７ａが形成されると共に、その下端部に突設したピン４８を前記揺動アーム４３のフォーク４３ａに嵌合させている。なお揺動アーム４３は、図１において反時計方向に付勢されており、従って駆動レバー４７は下方へ付勢されると共に、カムフォロワ４５は第２板カム４６に常に押し付けられている。
【００１４】
図１に示す如く、夫々のルーパー１７を上動させる駆動レバー４７は、側面においてクランク状に折曲形成され、その水平部４７ｂに先端を垂直上方へ指向させたストッパピン４９（図３）が突設されている。またルーパー支持体１３の両下端部間に水平に差渡した渡し板５０に、前記ストッパピン４９が嵌合可能な嵌合孔５１が、各ルーパー１７の下方部に対応（合計６個）して所要間隔で形成されている。そしてルーパーの選択操作によって、前記駆動ギヤ２２に正対したルーパー１７が、前記駆動レバー４７により上方位置へ持上げられると、そのルーパー１７における従動ギヤ１９が位置決めピン２７から外れると共に、該駆動レバーのストッパピン４９が該ルーパー１７に対応する嵌合孔５１に嵌合することになる。これによりルーパー支持体１３は、スライド不能な状態にロックされると共に、選択されたルーパー１７が駆動ギヤ２２による回転可能な状態となるものである。
【００１５】
また図１および図５に示す如く、夫々のルーパー土台１１の上部に糸切断機構５２が装着されている。この糸切断機構５２は、前後方向への移動可能に支持された可動メス５３を、ルーパー土台１１の外側面に固定したパルスモータ５４で駆動するようにしたものである。可動メス５３の下面にはラック５５が固定され、パルスモータ５４のモータ軸に固定した駆動ギヤ５６が該ラック５５に噛合している。なお可動メス５３の先端部には、糸誘導片５３ａ、円弧形の刃部５３ｂ、糸補足部５３ｃ、該糸補足部５３ｃと刃部５３ｂとの間に設けた段落し部５３ｄが形成され、図５に実線で示す待機位置にある状態では、該可動メス５３の先端部がルーパー１７から後方に離間した位置に後退している。更に図１に示すように、選択した（駆動ギヤ２２の前方に正対した）ルーパー１７の後方位置に固定メス５８が設けられている。この固定メス５８は、ルーパー土台１１の上面に固定した支持体６０の前方側下面に固定され、その先端部の下縁が刃部として形成されている。該固定メス５８の下方には支持ブロック６１が配設され、その上面と固定メス５８との間に、前記可動メス５３における先端部の通り抜けを許容する間隙が確保されている。
【００１６】
固定メス５８の後方部には、糸保持体６２を受容する装置空間が構成されている。この糸保持体６２は合計６個設けられ、その夫々が図４および図８に示すように、ルーパー支持体１３の左右両端に固定したブラケット１３ａ，１３ａの間に差し渡した上下で対をなす支持板６４，６４と、折曲形成した弾性板からなり両支持板６４，６４の間に配設した保持板６５とから構成されている。そして各保持板６５は、図８に示すように、その自在端が上側の支持板６４の下面に弾力的に当接している。また糸保持体６２は、各ルーパーの選択時にルーパー支持体１３と共に移動し、選択したルーパー１７に対応する保持板６５が、前記固定メス５８の後方部に対置し得るようになっている。
【００１７】
図７に示すように、夫々の糸調子基板３０の下方位置に糸立て板７０が水平に配設され、この糸立て板７０に各糸調子基板３０へ縫い糸を供給する糸駒７１が６本ずつ立設されている。各糸駒７１から繰出した縫い糸ａは、糸案内７２を介して糸調子基板３０の第１糸調子３２、第２糸調子３３、糸案内３４、ルーパー支持体１３の下端の糸案内７３を通った後に各ルーパー１７へ導かれる。なお図１に示すように、ルーパー土台１１の上面およびルーパー支持体１３の上方部は、カバー板７４により閉塞され、また選択したルーパー１７の直上に対応する箇所には針板７５が取付けられている。針板７５には、鉤針６が貫通可能な針落ち孔７６およびその周囲に糸通し孔７７が形成されている。
【００１８】
【発明の作用】
次に、本発明の実施例に係る環縫いミシンの作用について説明する。先ずルーパー支持体１３の各ルーパー１７には、例えば色の異なる各色の縫い糸ａが既にセットされており、図８に示すように、糸導出口１７ａから導出した縫い糸ａが保持板６５によって保持された状態になっているものとする。縫製を開始する際には、先ず縫い糸ａ（ルーパー１７）の選択が行なわれる。このルーパー選択時には、操作パネルからの手動入力による指令、或いはプログラムに基づく自動指令により前記パルスモータ４１が駆動され、その回転によって第１板カム３７、第２板カム４６が回転する。そして押圧板３６が第１板カム３７の最小径の位置に対応すると共に、揺動アーム４３のカムフォロワ４５が第２板カム４６の最小経の位置に対応することで、夫々の第２糸調子３２の調整ピン３５が突出して第２糸調子３２が全ての縫い糸ａにテンションを付与する状態となる。また揺動アーム４３の自在端が最も下位置となり、駆動レバー４７が下位置となってその押上げ部４７ａがルーパー１７の下端から離間した状態となると共に、ストッパピン４９が嵌合孔５１から抜けて、ルーパー支持体１３がスライド可能な状態となる。更にルーパー支持体１３のルーパー１７は全て下位置にある状態となって、各ルーパー１７は各従動ギヤ１９と位置決めピン２７との係合によって回転不能の状態となる。この状態となった後に、操作パネルからの手動入力による指令、或いはプログラムに基づく自動指令によりパルスモータ２０が駆動され、前記駆動ギヤ２２と各従動ギヤ１９との噛合によりルーパー支持体１３がスライド駆動されて、任意のルーパー１７の選択が行なわれる。
【００１９】
ルーパー選択動作が終了して、所望のルーパー１７の従動ギヤ１９が駆動ギヤ２２に正対した時点で、パルスモータ４１に接続する回転軸４０が回転されて、揺動アーム４３のカムフォロワ４５が第２板カム４６の最大径の位置に対応するに至る。これにより、揺動アーム４３が時計方向に回動して駆動ロッド４７が上位置に上動し、その押上げ部４７ａによって選択位置にあるルーパー１７の下端が押上げられる。従って、ルーパー１７の従動ギヤ１９が位置決めピン２７から外れると共に、図３に実線で示すように、駆動レバー４７のストッパピン４９が嵌合孔５１に嵌合し、ルーパー支持体１３がスライド不能の状態にロックされる。図４は、ルーパー支持体１３の右から３番目のルーパー１７が選択され、その従動ギヤ１９が駆動ギヤ２２に噛合した状態を示している。
【００２０】
この後にスタートスイッチをオン作動させると、主軸モータ７の駆動によりミシン主軸３が回転し、鉤針６が上下駆動されると共に、これと同期して各パルスモータ２０が駆動されてルーパー１７の回転が制御され、所要の環縫いが行なわれる。そして、選択されている縫い糸ａ（ルーパー１７）を使用した縫いが終了すると、先ずそのルーパー１７が下位置に下げられる。すなわちパルスモータ４１の駆動により回転軸４０が回転し、駆動レバー４７が下げられることによって、これまで押上げられていたルーパー１７が下位置に下げられる。
【００２１】
その後に、糸切断機構５２のパルスモータ５４が駆動され、図５に示す実線位置にあった可動メス５３が左方に移動し、同図に２点鎖線で示す最突出位置まで移動した後、パルスモータ５７が逆方向に駆動されて可動メス５３が待機位置に復動し、その過程で縫い糸ａの切断および糸端の保持動作が行なわれる。すなわち、針板７５の針落ち孔７６とルーパー１７の糸導出口１７ｃの間で張られた縫い糸ａが、固定メス５８と支持ブロック６１との間隙を通抜けて前進する可動メス５３の糸誘導片５３ａとの係合により一旦外方に押しやられ、可動メス５３が最突出位置まで突出した時点で、縫い糸ａが糸誘導片５３ａから可動作メス５３の糸捕捉部５３ｃ内に入る。その後に可動メス５３が待機位置に向かって後退するが、後退するにつれて縫い糸ａが糸捕捉部５３ｃにより固定メス５８に向かって引っ張られ、刃部５３ｄと固定メス５８とにより縫い糸ａが切断される。切断の際に、可動メス５３が下方へ撓もうとする力を受けるが、支持ブロック６１により撓むのが防止されるので確実な切断が達成される。可動メス５３が、固定メス５８との協働により縫い糸ａの切断を終えて更に後退する過程で、ルーパー１７側の縫い糸ａの糸端は可動メス５３の段落し部５３ｄと固定メス５８下端との間をすり抜け、可動メス５３が待機位置へ復帰したときには、図８に示すように、ルーパー１７側の縫い糸ａが保持板６５の弾力により保持板６５と上側の支持板６４との間で保持される。
【００２２】
以後は、ルーパー支持体１３のスライド操作によるルーパー１７の選択から始まり、糸切断するまでの前記一連の動作の繰返しにより、各色の縫い糸ａ（各ルーパー１７）による多色縫いを行なうことができる。なおルーパー１７を選択した動作の後、回転軸４０の回転によりルーパー１７を、図１に示す如く上位置にした際に、該回転軸４０を更に回転させると、第１板カム３７の最大径の位置が押圧板３６に対応してこれを回動させることで、第２糸調子３３の調整ピン３５が押込まれ、第２糸調子３３の縫い糸ａへのテンション付与力が解除される。従って、回転軸４０の回転によりルーパー１７を上位置にした後、回転軸を更に回転させるか、させないかによって、縫い糸ａへのテンション付与力を選択することができ、ループ縫いとチェーン縫いの夫々に対して適切な糸調子を得ることができる。
【００２３】
本実施例では、ミシンヘッドを２つ備えた所謂多頭式環縫いミシンを例に挙げたが、単頭式であっても同様の構成とすることができる。また、各ルーパー土台にパルスモータを備え、その出力軸で直接に駆動ギヤを駆動するようにしたが、ルーパー土台に駆動軸を貫通支持すると共にその軸端にモータ軸を連結し、ルーパー土台内の駆動軸に固定した中間ギヤを介して各駆動ギヤを回転駆動するようにしてもよい。更に、本実施例では各ルーパーを上下動可能に支持し、ルーパーが下位置にあるときに、その従動ギヤに嵌合して回転不能にロックするための位置決めピンを設けることでルーパーのロック機構を構成したが、ロック機構は他の構成を採ってもよい。例えば、ルーパーは上下動可能にせず、各ルーパーを個別にロックおよびその解除を行なうことができる機構を、各ルーパーに対応して備えるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べた如く、本発明に係る環縫いミシンによれば、各ルーパーのロック操作および該ロックの解除操作によって、従動ギヤの駆動のみでルーパー選択およびルーパーの回転制御を行なうことができ、駆動機構が簡略化されてコストの低減を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る環縫いミシンにおけるルーパー支持体および糸調子基板を、右側から観察した側断面図である。
【図２】各ルーパーと駆動ギヤとの位置関係を示す概略的に示す斜視図である。
【図３】ルーパー支持体の背面図である。
【図４】ルーパー支持体および糸調子基板の拡大正面図である。
【図５】ルーパー支持体と糸切断機構の関係を示す平面図である。
【図６】本発明に係る環縫いミシンの正面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】ルーパーと糸保持体との位置関係を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
６  鉤針
１１  ルーパー土台（基体）
１３  ルーパー支持体
１７  ルーパー
１９  従動ギヤ
２２  駆動ギヤ
２７  位置決めピン
７５  針板
【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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