(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内かまの軌条１４に、内かまの軸線１１よりも下方で、内かま底部になるにつれて小径となるように、内かまの軸線に平行な仮想平面３１に関して傾斜した下傾斜面２８を形成し、
下傾斜面２８は、内かまの軸線１１まわりに、その軸線の鉛直下方の両側に、９０〜１３０度の角度θ１にわたって形成されることを特徴とする垂直全回転かま。
【請求項２】
下傾斜面２８の傾斜角度θ２は、２〜２０度であることを特徴とする請求項１記載の垂直全回転かま。
【請求項３】
糸抜け部２４または糸分け部２５のうち、少なくともいずれか上方に存在する方に、内かま底部に臨んで、上方になるにつれて前方となるように、内かまの軸線１１に垂直な仮想平面３７に関して傾斜した上傾斜面３５，３６を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の垂直全回転かま。
【請求項４】
上傾斜面３５，３６の傾斜角度θ３，θ４は、２〜２０度であることを特徴とする請求項３記載の垂直全回転かま。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの１つに記載の垂直全回転かまを備えるミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直全回転かまおよび垂直全回転かまを備えるミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
垂直全回転かまの内かまには、下糸が巻回されたボビンが、ボビンケースとともに収納され、この内かまの軌条が、外かまの軌溝に嵌まり込み、外かまが高速度で回転駆動される。内かまの軌条では、その内かまの軸線を通る平面を切断面とする断面は、矩形であり、この軌条が嵌まり込む軌溝の断面もまた、軌条に対応して矩形である。内かまにボビンおよびボビンケースが装着された状態における重心は、その内かまの軌条よりも開口端側、すなわちボビンおよびボビンケースの着脱される側に存在する。したがって外かまが回転して縫製する際、内かまの軸線を含む鉛直面内で、その軸線に垂直な軸線まわりのモーメントが作用した状態となる。したがって外かまの回転による縫製時、内かまに振動が生じ、内かまの姿勢が不安定になる。これによって内かまの回り止め凹所と、この回り止め凹所に嵌まり込む回り止め部材との間に、下糸が通過する際、下糸の張力が不安定になる。これによって糸飛び、糸切れ、糸玉などが発生し、縫製品質が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、下糸を収納したボビンが装着される内かまの重心が軌条よりも開口端側に存在することによって生じるモーメントに起因して内かまに振動が生じることを防ぎ、これによって縫製品質を向上することができるようにした垂直全回転かまおよびミシンを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内かまの軌条１４に、内かまの軸線１１よりも下方で、内かま底部になるにつれて小径となるように、内かまの軸線に平行な仮想平面３１に関して傾斜した下傾斜面２８を形成し、
下傾斜面２８は、内かまの軸線１１まわりに、その軸線の鉛直下方の両側に、９０〜１３０度の角度θ１にわたって形成されることを特徴とする垂直全回転かまである。
【０００５】
また本発明は、下傾斜面２８の傾斜角度θ２は、２〜２０度であることを特徴とする。
【０００７】
本発明に従えば、内かまの軌条に、下傾斜面２８が形成される。下糸が巻回されたボビン、およびそのボビンを収納するボビンケースが装着された内かまの重心Ｇが、軌条１４よりも開口端６側に存在する。このことによって生じる内かまのモーメントによって、軌条の外周面と外かまの軌溝の内周面との間の接触時の圧力を、下傾斜面２８の働きによって軽減する。この下傾斜面２８によって、モーメントが緩和される結果になる。したがって外かまが回転する縫製時、内かまが振動して不安定な状態になることがない。外かまの高速度の回転時、たとえば外かまの６０００ｒｐｍ程度の高速度の回転時においても、内かまが安定して静止している。したがって内かまの回り止め凹所１８と、この回り止め凹所に嵌まり込むミシンの機体に固定された回り止め部材１９との間を、下糸３が安定して小さい張力で通り抜けることができるようになる。したがって糸飛び、糸切れ、糸玉を生じることなく、縫製品質を向上することができ、縫製性能が向上する。
【０００８】
下傾斜面２８の傾斜角度θ２は、２〜２０度であり、好ましくは約５度である。
【０００９】
この下傾斜面は、内かまの軸線を含む鉛直面の両側にわたって、９０〜１３０度の角度θ１の範囲で形成される。好ましくは、外かまの回転時、その回転方向下流側に内かまが摩擦力で偏位することを考慮して、この鉛直面に関して外かまの回転方向下流側の角度θ１ａが、上流側の角度θ１ｂよりも大きく形成される（θ１ａ＞θ１ｂ）。こうして内かまの前記モーメントによる悪影響が緩和されやすくなる。
【００１０】
また本発明は、糸抜け部２４または糸分け部２５のうち、少なくともいずれか上方に存在する方に、内かま底部に臨んで、上方になるにつれて前方となるように、内かまの軸線１１に垂直な仮想平面３７に関して傾斜した上傾斜面３５，３６を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上傾斜面３５，３６の傾斜角度θ３，θ４は、２〜２０度であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前述の垂直全回転かまを備えるミシンである。
【００１６】
本発明に従えば、内かまの軌条には、上傾斜面３５，３６が形成され、これによって下糸を収納した内かまの軌条に関して開口端寄りに存在する重心に起因したモーメントを、さらに緩和し、内かまの外かま回転時における振動をさらに効果的に抑制することができるようになる。
【００１７】
本発明では、内かまは下糸が巻回されたボビンと、そのボビンを収納したボビンケースとが装着されるように構成されているけれども、本発明の実施の他の形態では、ボビンケースが省略され、内かまにボビンが装着される構成に関連してもまた、本発明は実施されることができる。
【００１８】
上傾斜面３５，３６は、糸抜け部２４の外かま回転方向１６下流側の端部３８が、糸分け部２５の外かま回転方向上流側の端部３９よりも上方に存在する構成を有する内かまでは、その糸分け部２５にのみ、上傾斜面３６が形成されてもよい。また糸抜け部２４の外かま回転方向下流側の端部３８が、糸分け部２５の外かま回転方向上流側の端部３９とほぼ同一の高さ位置に存在するとき、糸抜け部２４および糸分け部２５の両者に上傾斜面３５，３６が形成される。さらに本発明の実施の他の形態では、糸抜け部２４の外かま回転方向下流側の端部３８が、糸分け部２５の外かま回転方向上流側の端部３９よりも下方に存在する構成では、糸分け部２５のみに上傾斜面が形成されてもよい。
【００１９】
本発明に従えば、上傾斜面３５，３６の傾斜角度θ３，θ４（図８（２）参照）は、下傾斜面２８の傾斜角度θ２と同一値であってもよく、２〜２０度に選ばれる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態の内かま１の側面図であり、図２は内かま１の開口端（図１の右方）から見た正面図であり、図３は内かま１の平面図であり、図４は内かま１の背面図であり、図５は内かま１の縦断面図である。この図５は、図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。これらの図面を参照して、内かま１は、外かま２内に収納され、この内かま１内には、下糸３が巻回されたボビン４を収納したボビンケース５が、開口端６から着脱可能に設けられる。この内かま１は、開口端６を形成する直円筒状の筒部８と、この筒部８に開口端６とは反対側（図１の左方）に連なるキャップ状の底部９とを有し、この底部９には内かま１の軸線１１と同軸のスタッド１２が立設される。
【００２１】
内かま１の筒部８の外周面には、周方向の延びる軌条１４が形成される。この軌条１４は、外かま２の内周面に形成された軌溝１５に嵌まり込む。外かま２は、内かま１の軸線１１と共通な軸線まわりに、回転方向１６に、駆動源によって回転駆動される。内かま１には、開口端６と同一方向（図１の右方）に臨む回り止め凹所１８が、軸線１１の直上に形成される。この回り止め凹所１８には、本縫いミシンの機体に固定された回り止め部材１９の突部２１が嵌まり込む。内かま１の上部には、針落ち穴２２が形成され、縫製時、縫製針が上下動する。
【００２２】
内かま１の軌条１４には、その軸線１１を通る鉛直面２３に関して外かま回転方向１６の上流側に糸抜け部２４が形成され、回転方向１６の下流側には糸分け部２５が形成される。
【００２３】
図６は、図５のセクションＶＩの拡大断面図である。内かま１の軌条１４には、内かま１の軸線１１よりも下方で、角度θ１（図４参照）にわたって下傾斜面２８が形成される。この角度θ１は、軸線１１を含む鉛直面２３の図４における左右両側に、角度θ１ａ，θ１ｂが存在する（θ１＝θ１ａ＋θ１ｂ）。角度θ１は、たとえば９０〜１３０度であり、好ましくは約１１０度である。θ１ａは、たとえば約９０度である。角度θ１ａは、軸線１１を含む仮想水平面３１よりも図４の上方にわたっていてもよい。下傾斜面２８は、内かま１の底部９になるにつれて（図６の右方）小径となるように直円錐台の周方向の一部分が形成される。この直円錐台の軸線は、前記軸線１１上にある。下傾斜面２８の傾斜角度θ２は、２〜２０度に選ばれ、好ましくは約５度である。傾斜角度θ２は、軸線１１と同軸の直円筒面３２に対する軸線１１を含む仮想平面内における角度である。軌条１４には、下傾斜面２８に連なって開口端６側（図６の左方）に、直円筒面２９が形成される。直円筒面２９の軸線１１に沿う長さＬ１は、たとえば０．１〜１ｍｍであり、たとえば０．５ｍｍであってもよい。軌条１４の軸線１１に沿う図６の左右方向の幅Ｌ２は、たとえば３ｍｍである。
【００２４】
図７は、図４の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図である。前述の角度θ１の範囲よりも上方で軌条１４は、軸線１１を含む仮想平面内で長方形または四角形である矩形の断面を有し、直円筒面３２を有する。
【００２５】
外かま２の軌溝１５は、この軌条１４の矩形断面に対応し、図７に示されるように矩形に形成される。すなわち軌溝１５の底面３３は、外かま２の軸線を含む仮想平面内でその外かま２の軸線に平行である。
【００２６】
図８は、内かま１の軌条１４の周方向展開図である。図８（１）は、軌条１４の図１における左方、すなわち内かま１の底部９側から見た背面図である。図８（２）は、軌条１４の図１における上方から見た周方向に展開した平面図である。糸抜け部２４には、内かま１の底部に臨む上傾斜面３５が形成される。この上傾斜面３５は、上方（図１の上方、図８（１）および図８（２）の鉛直面２３寄り）になるにつれて前方、すなわち開口端６に近づくように、内かまの軸線１１に垂直な仮想平面（図８（１）の紙面に平行な面、図８（２）の紙面に垂直な参照符３７で示される平面）に関して角度θ３で傾斜する。
【００２７】
糸分け部２５にもまた、傾斜面３６が、底部９に臨んで、上方になるにつれて前方となるように、仮想平面３７に関して角度θ４で傾斜して形成される。糸抜け部２４の外かま回転方向１６の下流側の端部３８と鉛直面２３との間の周方向の角度θ１１は、糸分け部２５の外かま回転方向の上流側の端部３９と鉛直面２３との間の周方向の角度θ２１未満である（θ１１＜θ２１）。すなわち糸抜け部２４は、糸分け部２５よりも上方にある。上傾斜面３６は、上傾斜面３５の鉛直面２３に関して面対称な面の一部を成す。角度θ３，θ４は、２〜２０度の範囲で選ばれ、たとえば約５度であってもよく、たとえばθ２＝θ３＝θ４であってもよい。
【００２８】
先行技術では、内かま１の軌条１４は、図８（２）の仮想線４１で示されるように、矩形断面に形成され、上傾斜面３５は形成されていない。また先行技術では、糸分け部２５は、底部９寄りで仮想線４２で示されるように、前述の角度θ４を超える角度θ５（すなわちθ５＞θ４）で、傾斜した上糸ループ案内面が形成されており、上傾斜面３６は先行技術では存在しない。
【００２９】
図９は、内かま１および外かま２を備える垂直全回転かま４４の簡略化した断面図である。外かま２は、軸線４５まわりに回転駆動される。内かま１内は、前述のように下糸３が巻回されたボビン４を収納したボビンケース５が装着されており、この内かま１と下糸３とボビン４とボビンケース５を含む構成要素の全体の重心Ｇ（説明の簡単のために内かま１の重心Ｇということがある）は、軌条１４の筒部８側の側部４６よりももっと開口端６寄りに存在する。外かま２が回転を停止しており、縫製を行わない状態では、図９（１）に示されるように、下傾斜面２８は外かま２の軌溝１５の底面３３に線接触しており、このとき上傾斜面３５，３６は、軌溝１５の底部９寄り（図９（１）の左方）の内側面４８に面接触する。
【００３０】
重心Ｇが軌条１４よりも内かま１の開口端６寄り（図９（１）の右方）に存在することによって、軌条１４が軌溝１５内で支持されて外かま２が高速度で回転され、軸線１１，４５がほぼ一致した状態では、内かま１には図９（１）の面内でモーメント５０が作用することになる。
【００３１】
縫製時、外かま２が軸線４５まわりに高速度で回転駆動されるとき、図９（２）に示されるように、下傾斜面２８および上傾斜面３５，３６の働きによって重心Ｇによるモーメント５０が緩和され、軌条１４の下傾斜面２８に連なる直円筒面２９が軌溝１５の底面３３に接触し、内かま１の軸線１１が、外かま２の軸線４５にほぼ一致し、水平な一直線上に存在する。こうして内かま１には、モーメント５０が作用することが緩和される。
【００３２】
下傾斜面２８および上傾斜面３５，３６は、内かま１に作用するモーメント５０とは反対側である図９（２）の矢符５１で示される方向に傾斜するように軌条１４は軌溝１５内で内かま１を傾かせる力を発揮させる。こうしてモーメント５０が内かま１に作用することを抑制させる。
【００３３】
本発明の実施の他の形態では、下傾斜面２８だけが形成され、上傾斜面３５，３６は形成されていなくてもよい。本発明の実施の他の形態では、上傾斜面３５，３６だけが形成され、下傾斜面２８は形成されていなくてもよい。本発明の実施のさらに他の形態では、図８における角度θ１１＝θ２１に形成され、上傾斜面２４，２５の両者が形成されていてもよく、本発明の実施のさらに他の形態では、θ１１＞θ２１に構成され、上傾斜面２４が形成されず、上傾斜面２５のみが形成されるように構成されてもよい。上傾斜面２４または２５が形成されないとき、軌条１４は参照符４１または４２のように形成される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、内かまの軌条に下傾斜面を形成することによって、下糸を収納した内かまの重心が軌条よりも開口端寄りに存在することによって生じるモーメントを、外かまの高速度の回転時に、緩和することができるようになる。これによって縫製時、内かまが振動することを防ぎ、安定して静止した状態を保つことができるようになる。これによって下糸が内かま回り止め凹所１８と、ミシンの機体に固定されて回り止め凹所に嵌まり込む内かま回り止め部材１９との間を、安定して通過することができ、下糸に無理な張力が作用することはなく、その下糸に作用する張力を安定化することができるようになる。これによって糸飛び、糸切れ、糸玉などの発生を防ぎ、縫製性能を向上することができるようになる。
【００３５】
本発明によれば、下傾斜面２８の傾斜角度θ２は、内かまの軸線に平行な仮想平面に関して２〜２０度、好ましくは約５度とし、さらにその下傾斜面の周方向の角度θ１を、その軸線の鉛直下方の両側にわたって、９０〜１３０度の角度の範囲で形成し、好ましくはさらに、その内かまの軸線を含む鉛直面の外かま回転方向下流側の周方向の角度θ１ａを、上流側の角度θ１ｂに比べて大きくし（θ１ａ＞θ１ｂ）、これによって外かまの高速回転時における前記モーメントを緩和し、内かまを安定化することがさらに良好に可能になる。
【００３６】
また本発明によれば、糸抜け部２４または糸分け部２５のうち、少なくともいずれか上方に存在する糸抜け部または糸分け部に上傾斜面３５，３６を形成し、この上傾斜面の傾斜角度θ３，４を、下傾斜面の傾斜角度θ１とほぼ同一の値、２〜２０度、好ましくは約５度に選び、こうして前記モーメントの緩和をさらに良好に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の内かま１の側面図である。
【図２】内かま１の開口端（図１の右方）から見た正面図である。
【図３】内かま１の平面図である。
【図４】内かま１の背面図である。
【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、内かま１の縦断面図である。
【図６】図５のセクションＶＩの拡大断面図である。
【図７】図４の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図である。
【図８】
内かま１の軌条１４の周方向展開図であり、図８（１）は軌条１４の図１における左方、すなわち内かま１の底部９側から見た背面図であり、図８（２）は軌条１４の図１における上方から見た周方向に展開した平面図である。
【図９】
内かま１および外かま２を備える垂直全回転かま４４の簡略化した断面図である。
【符号の説明】
１  内かま
２  外かま
６  開口端
８  筒部
９  底部
１１  内かま１の軸線
１４  軌条
１５  軌溝
１６  外かま２の回転方向
２４  糸抜け部
２５  糸分け部
２８  下傾斜面
２９  直円筒面
３５，３６  上傾斜面
４４  垂直全回転かま
５０  モーメント
【図１】
0003560918.tif 000002
【図２】
0003560918.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003560918.tif 000005
【図５】
0003560918.tif 000006
【図６】
0003560918.tif 000007
【図７】
0003560918.tif 000008
【図８】
0003560918.tif 000009
【図９】
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