(57)【要約】【課題】煩雑な調整工程を必要とすることなく、かつ安定的に針棒揺動によって生じる針と釜のタイミングのずれを制御可能な機構を搭載したミシンを提供する。【解決手段】針棒１を駆動する回動可能に設けられた上軸３と、釜２を駆動する回動可能に設けられた下軸４と、上軸３に設けられた上軸プーリ３ａと、下軸４に設けられた下軸プーリ４ａと、上軸プーリ３ａと、下軸プーリ４ａと、を連結して回転を同期させるベルト６と、ベルト６に接触して、ベルト６のベルト６が引き込まれる緊張側Ａのベルト長を変化させるベルト調整機構と、を有し、緊張側Ａのベルト長の変化に応じて、ベルト６を付勢する付勢手段が設けられている。【選択図】図１
2015229044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針棒を駆動する回動可能に設けられた上軸と、
釜を駆動する回動可能に設けられた下軸と、
前記上軸に設けられた上軸プーリと、
前記下軸に設けられた下軸プーリと、
前記上軸プーリと、前記下軸プーリと、を連結して回転を同期させるベルトと、
前記ベルトに接触して、前記ベルトが引き込まれる緊張側のベルト長を変化させるベルト調整機構と、を有し、
前記ベルトのベルト長の変化に応じて、前記ベルトを付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記ベルト調整機構は、
前記上軸プーリにおいて前記緊張側に接触する少なくとも１つのアイドラを有し、
前記アイドラが揺動することにより、前記ベルトの前記緊張側のベルト長を変化させることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記付勢手段が前記ベルトが送り出される緩み側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【請求項４】
前記付勢手段が弾性部材であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項記載のミシン。
【請求項５】
前記ベルトの緊張状態が前記付勢手段の付勢力を超えた場合に前記付勢手段の可動範囲を規制する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項記載のミシン。
【請求項６】
前記規制手段が、ストッパー腕と、前記ストッパー腕と所定の間隔をもって配置されたストッパーであり、
前記ストッパー腕は、前記ベルトの緊張状態が前記付勢手段の付勢力を超えた場合に、前記ストッパーに当接することで前記付勢手段の可動範囲を規制することを特徴とする請求項５記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振幅移動する針の位置に関係なく針と釜が交差するタイミングを調整する構成を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンにおいては、上糸は針に挿通され、下糸は釜に収納される。針と釜は、針棒を駆動する上軸と、釜を駆動する下軸とを歯付ベルトで連結される。すなわち、モータの駆動力等で上軸を駆動させると、下軸も回転し、針と釜が相互動作するように構成されている。ミシンは、針が針下死点まで移動してから上昇するときに上糸が形成する糸輪を、釜の剣先で捕捉し、上糸と下糸が絡み合うことで縫い目を形成する。
【０００３】
ミシンは、針棒を布送り方向に対して交差するように揺動させる振幅機構を上軸に設けることにより、ジグザグ形状の縫い目を形成することができる。この振幅機構を制御し、針棒の揺動する量やタイミングを調整することにより、縁かがり縫い、模様縫い、文字縫いなどの複雑な縫製が実現される。
【０００４】
複雑な縫製を行う場合、針棒の揺動が大きくなると、針の位置が頻繁に変化する。よって、針と釜の相対的な位置関係が変化してしまうため、その変化に伴い、針と釜が相互動作するタイミングがずれてしまう。このずれが許容範囲を超えてしまうと、縫い目を形成することができなくなってしまう。
【０００５】
従って、従来のミシンでは、針と釜の相互動作のずれが縫目を形成できる範囲に収まるよう針棒の揺動量を制限している。または、上軸と下軸を連結する歯付ベルトに対し、アイドラユニットを形成する２個のアイドラを接触させている（例えば特許文献１）。ジグザグ縫いなどの場合の針棒の揺動に連動するようにアイドラユニットを駆動することで、歯付ベルトの張側のベルト長を変化させ、針と釜の相互動作のタイミングを制御していた。これの制御により、針棒の揺動に連動した針と釜のタイミングのずれを補正し、揺動幅が広い場合であっても縫目が形成できるよう試みられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６４５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、歯付ベルトは、取り付け時の作業性や保安上の理由から、一定のたるみが生じるように構成されている。アイドラは、そのたるみを歯付ベルトの緩み側で吸収することでベルト脱落等を防止し、安定して動力を伝達させる。一方、特許文献１では、歯付ベルトの回転平面上に移動可能な２つのアイドラからなるアイドラユニットを備えている。このアイドラユニットは、たるみを歯付ベルトの緊張側と緩み側に任意に移動させることで、針と釜のタイミングを制御している。
【０００８】
しかし、アイドラを移動させることにより、たるみを吸収し歯付ベルトの張力を安定させるという機能が一部損なわれている。アイドラの移動により、アイドラによる歯付ベルトのたるみの吸収量が変化する。従って、歯付ベルトの張力に変動が生じ、動力伝達時の振動や騒音、ベルトの脱落等の問題を引き起こす原因となっていた。
【０００９】
従来では、その問題を解決するため、アイドラユニットを駆動させる１つの駆動源に対し、２つのアイドラそれぞれを動かすためのカム面を持たせていた。２つのアイドラが異なる動作をすることで、移動時の歯付ベルトのたるみの吸収量が一定となるようにアイドラ間距離を適当に変化させていた。このようにアイドラユニットを移動させることで、ベルト張力変動を解消することが試みられていた。
【００１０】
しかし、アイドラユニットを移動させることによる歯付ベルトの張力の変動は、例えば、部品寸法のばらつきや、上軸と下軸およびそれらとアイドラユニットの位置関係のばらつきが影響する。そのため、アイドラ間距離をどのように変化させながらアイドラユニットを移動させるかはミシン一台一台異なる。従って、アイドラ間距離を調整するための微調整機構が設けられているが、歯付ベルト回転時の微妙な張力変動を調整するという性質上、作業が難しく大量生産を想定した場合には非現実的であった。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、煩雑な調整工程を必要とすることなく、かつ安定的に針棒揺動によって生じる針と釜のタイミングのずれを制御可能な機構を搭載したミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような課題を解決するためのミシンは、針棒を駆動する回動可能に設けられた上軸と、釜を駆動する回動可能に設けられた下軸と、前記上軸に設けられた上軸プーリと、前記下軸に設けられた下軸プーリと、前記上軸プーリと、前記下軸プーリと、を連結して回転を同期させるベルトと、前記ベルトに接触して、前記ベルトが引き込まれる緊張側のベルト長を変化させるベルト調整機構と、を有し、前記ベルトのベルト長の変化に応じて、前記ベルトを付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
前記ベルト調整機構は、前記上軸プーリにおいて前記ベルトが引き込まれる緊張側に接触する少なくとも１つのアイドラを有し、前記アイドラが揺動することにより、前記ベルトの緊張側のベルト長を変化させても良い。
【００１４】
前記付勢手段が前記ベルトが送り出される緩み側に設けられていても良い。前記付勢手段が弾性部材であっても良い。
【００１５】
前記ベルトの緊張状態が前記付勢手段の付勢力を超えた場合に前記付勢手段の可動範囲を規制する規制手段が設けられていても良い。前記規制手段が、ストッパー腕と、前記ストッパー腕と所定の間隔をもって配置されたストッパーであり、前記ストッパー腕は、前記ベルトの緊張状態が前記付勢手段の付勢力を超えた場合に、前記ストッパーに当接することで前記付勢手段の可動範囲を規制しても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、煩雑な調整工程を必要とすることなく、かつ安定的に針棒揺動によって生じる針と釜のタイミングのずれを制御可能な機構を搭載したミシンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態のミシンの概略構成の一例を示す説明図である。
【図２】針と釜の剣先による縫い目の形成を示す説明図である。
【図３】針と釜の剣先の相対動作の変化を示す説明図である。
【図４】針と釜の剣先の相対動作の変化と、それによるベルトの緊張状態の変化を示す説明図である。
【図５】付勢手段によりベルトの緩み側が付勢されている状態を示す説明図である。
【図６】付勢手段を用いた場合のベルトの緊張状態の変化を示す説明図である。
【図７】規制手段により付勢手段の稼働範囲が規制されている状態を示す説明図である。
【００１８】
［１．第１の実施形態］
［１．１  構成］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明ではミシンにおける針と釜が交差するタイミングを調整する構成について重点的に説明する。ミシンの詳細な構成についての説明は省略するが、本発明の実施形態は、ジグザグ縫いミシンなどの現在又は将来において利用可能なあらゆるミシンに適用することができる。図１には、本実施形態のミシンの概略構成の一例を示す。
【００１９】
（１）概略構成
ミシンは、針棒１と釜２を有する。針棒１は、上糸を針穴１ａに通す針１ｂを支持する部材である。釜２は、下糸が巻かれたボビンを収納する部材である。針棒１には上軸３が、クランク機構を介して連結されている。釜２には下軸４が、歯車機構を介して連結されている。上軸３および下軸４は、ミシン内部に固定された不図示の軸受けにより、それぞれ回動自在に支持されている。上軸３には、不図示のミシンモーターからの駆動力が伝達される。
【００２０】
上軸３のクランク機構は、上軸３の回転を往復運動に変換し、針棒１を上下動するように構成されている。また、上軸３には、針棒１を揺動させる振幅機構５が設けられている。振幅機構５が、振幅モータ５ａの駆動力で針棒１を布送り方向に対して交差するように揺動させることにより、ジグザグ状の縫い目が形成される。
【００２１】
上軸３には、所定の歯数を有する上軸プーリ３ａが設けられている。また、下軸４には、上軸プーリ３ａと同数の歯数を有する下軸プーリ４ａが設けられている。上軸プーリ３ａと下軸プーリ４ａとは、歯付ベルト６により連結されている。歯付ベルト６の長さは、上軸プーリ３ａと下軸プーリ４ａに架けられたときに所定のたるみが発生する長さとする。
【００２２】
上軸３が回転すると上軸プーリ３ａが回動し、この回動が歯付ベルト６を介して下軸プーリ４ａに伝わり、下軸４が上軸３と等速回転する。下軸４の歯車機構は、下軸４の回動に伴って釜２が回転するように構成されている。
【００２３】
（２）ベルト調整機構
ベルト調整機構は、歯付ベルト６に接触して歯付ベルト６の緊張側のベルト長を変化させる機構であり、針棒１を揺動させた場合に針１ｂと釜２が出会うタイミングを補正する機能を有する。本実施形態では、アイドラユニット７を一例として説明する。アイドラユニット７は、歯付ベルト６の緊張側Ａと緩み側Ｂのそれぞれに接触するアイドラ７ａ、７ｂを有する。なお、アイドラユニット７は、少なくとも１つのアイドラを緊張側Ａに有していればよい。
【００２４】
ここで、歯付ベルト６の緊張側Ａとは上軸プーリ３ａの回転により上軸プーリ３ａと新たに噛み合う側、すなわちベルトが引き込まれる側を意味する。また、緩み側Ｂとは上軸プーリ３ａの回転により上軸プーリ３ａとの噛み合いが外れる側、すなわちベルトが送り出される側を意味する。以下の説明では、緊張側Ａを右、緩み側Ｂを左として表す場合がある。
【００２５】
アイドラ７ａ、７ｂは、緊張側Ａと緩み側Ｂにおいて、歯付ベルト６の外周側から歯付ベルト６を挟み込むように配置されている。アイドラ７ａ、７ｂは、腕７ｃを介してモータ７ｄに連結されている。アイドラ７ａ、７ｂは、モータ７ｄの駆動力により、振幅機構５による針棒１の揺動に同期して揺動するように構成されている。アイドラユニット７が動作することにより、歯付ベルト６のたるみが緊張側Ａおよび緩み側Ｂに移動される。よって、歯付ベルト６の緊張側Ａのベルト長が針棒１の揺動状態に応じて変化されるため、上軸３と下軸４のタイミングが制御され、針１ｂと釜２の剣先２ａが出会うタイミングが調整される。
【００２６】
（３）付勢手段
付勢手段は、歯付ベルト６の緊張側Ａのベルト長の変化に応じて、歯付ベルト６の張力変動を吸収することで、歯付ベルト６のベルト張力を一定に保つ手段である。厳密にいえば、例えばアイドラユニット７による歯付ベルト６のたるみの吸収量の変動に応じて、付勢位置を移動可能とし、かつ、重錘を用いるように一定の力を付勢可能な付勢手段を用いて歯付ベルト６のベルト張力を一定に保つことが理想である。ただし、本実施形態では、重錘と同様の効果を得ることができる、バネやクッション材のような弾性部材を用いて説明する。
【００２７】
テンション調節アイドラ８は、歯付ベルト６の緩み側Ｂにおいて、歯付ベルト６の外周側に接触するように設けられている。テンション調節アイドラ８には、弾性部材８ａが連結されている。弾性部材８ａは、テンション調節アイドラ８を、歯付ベルト６の緩み側Ｂを歯付ベルト６の外周側から内周側に向けて押す方向に付勢するように構成されている。弾性部材８ａとしては、バネやクッション材を用いることができる。
【００２８】
テンション調整アイドラ８には、アイドラユニット７による歯付ベルト６のたるみの吸収量の変動に応じ、弾性部材８ａが変形することで付勢位置が変化する。これにより、たるみ吸収量の変動を減少させる。また、弾性部材８ａの弾性力により歯付ベルト６を内周側に付勢することで、ベルト張力を一定に保つことができる。
【００２９】
また、歯付ベルト６の緊張状態が弾性部材８ａの付勢力を超えた場合に弾性部材８ａの可動範囲を規制する規制手段が設けられている。本実施形態では、規制手段として、ストッパー腕８ｂと、ストッパー腕８ｂと所定の間隔をもって配置されたストッパー８ｃを備える。ストッパー腕８ｂは、弾性部材８ａの付勢方向と反対方向を向くように設けられている。ストッパー８ｃは、歯付ベルト６の緊張状態が弾性部材８ａの付勢力を超えた場合に、ストッパー腕８ｂがストッパー８ｃに当接する間隔で配置されている。
【００３０】
［１．２  動作］
以上のようなミシンの動作例を説明する。
（１）縫い目の形成
針１ｂの針穴１ａに上糸を通し、下糸が巻かれたボビンが釜２に収納された状態で、上軸３が駆動されることにより、縫い目が形成される。具体的には、ミシンモーターにより上軸３が駆動されると、上軸３の回転をクランク機構が往復運動に変換し、針棒１が上下動される。また、上軸３の回転は、上軸プーリ３ａ、歯付ベルト６、下軸プーリ４ａを介して下軸４に伝えられる。上軸３の回転により下軸４が回転されると、釜２が回転される。
【００３１】
このような動作において、針１ｂが布を貫通し針下死点まで移動する。針１ｂが、ある程度上昇されると、上糸は布との摩擦により布の上面に抜けることができないため、布の下面において糸輪が形成される。この糸輪内を釜２の剣先２ａが通過することで、糸輪を下糸が巻かれたボビンがくぐり、上糸と下糸が絡み合うことで縫い目が形成される。
【００３２】
（２）糸輪の形成
糸輪の大きさは、針１ｂが下死点から上昇する量に依存する。図２では、針１ｂが下死点から上昇する量を、針変位量δとして示す。δ１は、針１ｂの過小変位量を示している。δ１のように針１ｂの変位量が小さすぎると糸輪を形成することができない、または形成できたとしても糸輪が小さくなり剣先２ａが糸輪に入りこむことができない状態となる。一方、δ４は、針１ｂの過大変位量を示している。δ４のように針１ｂの変位量が大きすぎると糸輪が大きくなり、糸の自重やひねりにより潰れてしまい、剣先２ａが糸輪に入り込むことができない。このように、針変位量が小さすぎたり大きすぎたりすると、縫い目を形成することができない。
【００３３】
従って、正常な縫い目を形成するためには、針変位量を糸輪が形成でき、釜２の剣先２ａが糸輪の内側に入り込むことができる量とすることが必要となる。図２では、必要最小変位量をδ２とし、許容最大変位量をδ３として示す。正常な縫い目を形成するには、針変位量をδ２以上δ３以下とする必要がある。
【００３４】
（３）従来のミシンにおけるジグザグ縫い時における針の軌跡
振幅機構５が、振幅モータ５ａの駆動力で針棒１を布送り方向に対して交差するように揺動させることにより、ジグザグの縫い目が形成される。従来のミシンにおいて、ジグザグ縫いを行った場合の、針１ｂと釜２の剣先２ａの相対動作の変化を図３に示す。図３の横軸は上軸３および下軸４の位相を示し、縦軸は針１ｂの先端および釜２の剣先２ａの軌跡を擬似的に表したものである。なお、剣先２ａの軌跡は、実際の軌跡とは多少異なるが、説明の便宜上連続した線で図示されている。図３の例では、釜２は反時計回りに回転するものとする。
【００３５】
図３において、実線で書かれた針１ｂと軌跡は、振幅機構５が動作しておらず、針１ｂが中央である中基線にある状態を示している。また、破線で書かれた針１ｂと軌跡は、振幅機構５により、針１ｂが左右に揺動している状態を示している。図中の針釜交差位相では、針１ｂと剣先２ａは最も近接した状態にある。この針釜交差位相において、上糸の糸輪内に剣先２ａが入り込む。
【００３６】
上述の通り、縫い目を形成するためには、針変位量を必要最小変位量δ２以上、許容最大変位量δ３以下に設定する必要がある。しかし、ジグザグ縫い時には、釜２の位置は一定であるが、針１ｂが中基線にある状態から左右に揺動するため、針１ｂと釜２の相対的な位置関係が変化する。この位置関係の変化は、針変位量にも影響を与える。
【００３７】
例えば、従来のミシンにおいて針１ｂを右に移動させた場合の針変位量をδＲ１とすると、中基線にある状態の針変位量δよりも小さくなる。また、針１ｂを左に移動させた場合の針変位量をδＬ１とすると、中基線にある状態の針変位量δよりも大きくなる。すなわち、中基線にある状態の針変位量δを適切な値に設定していたとしても、針１ｂが左右に揺動することにより、δＲ１が最小必要変位量δ２未満となる、またはδＬ１が許容最大変位量δ３を超え、正常な糸輪を形成することができなくなる場合がある。
【００３８】
このような針１ｂの位置変化による針変位量の変化は、針１ｂを左右に揺動させる振幅量Ｚに比例して増大する。従って、従来のミシンにおいては、針変位量がδ２＜δＲ１＜δ＜δＬ１＜δ３の関係を満たさなければ縫い目を形成できないことから、振幅量Ｚの最大値が自ずと決定されてしまい、たとえそれ以上の大きな振幅を必要とする模様を縫いたいというニーズがあったとしても技術的に困難であった。
【００３９】
（４）ベルト調整機構を用いた場合の針の軌跡
ベルト調整機構は、振幅機構５が針棒１を揺動させた場合において、歯付ベルト６の緊張側のベルト長を変化させることにより針変位量を補正する。ベルト調整機構であるアイドラユニット７を設けてジグザグ縫いを行った場合の、針１ｂと釜２の剣先２ａの相対動作の変化を図４に示す。図４の横軸は上軸３および下軸４の位相を示し、縦軸は針１ｂの先端および釜２の剣先２ａの軌跡を擬似的に表したものである。なお、剣先２ａの軌跡は、実際の軌跡とは多少異なるが、説明の便宜上連続した線で図示されている。図４の例では、釜２は反時計回りに回転するものとする。
【００４０】
図４において、実線で書かれた針１ｂと軌跡は、アイドラユニット７が中央位置にあるときの状態を示している。また、破線で書かれた針１ｂと軌跡は、アイドラユニット７を左右に揺動させた状態を示している。図中の針釜交差位相では、針１と剣先２ａは最も近接した状態にある。この針釜交差位相において、上糸の糸輪内に剣先２ａが入り込む。
【００４１】
例えば、アイドラユニット７を左に移動させた場合、すなわち、アイドラ７ａが歯付ベルト６の緊張側Ａを押す方向に移動させた場合、歯付ベルト６の緊張側Ａの距離が長くなる。緊張側Ａの距離が長くなると、アイドラユニット７が中央位置にある場合と比較して、上軸３と下軸４に位相差αが生じ、針変位量としてはΔα分減少する。
【００４２】
また、アイドラユニット７を右に移動させた場合、すなわち、アイドラ７ｂが歯付ベルト６の緩み側Ｂを押す方向に移動させた場合、歯付ベルト６の緊張側Ａの距離が短くなる。緊張側Ａの距離が短くなると、アイドラユニット７が中央位置にある場合と比較して、上軸３と下軸４に位相差βが生じ、針変位量としてはΔβ分増加する。
【００４３】
このようなアイドラユニット７の移動による針変位量δの増減は、振幅機構５による針棒１の移動に関係なく、アイドラユニット７の位置により決定される。そのため、アイドラユニット７を揺動することにより、針変位量δに対して、Δα分の減少またはΔβ分の増加を与えることが可能となる。
【００４４】
前記の通り、従来のミシンでは振幅量Ｚの最大値は、振幅量Ｚと比例して変化する針変位量においてδ２＜δＲ１＜δ＜δＬ１＜δ３の関係が成り立つよう設定する必要があった。一方、本実施形態のミシンの効果を用いると、アイドラユニット７の移動による針変位量の増減は、振幅機構５による針棒１の移動に関係なく、アイドラユニット７の位置により決定される。したがって、針棒１の移動による針変位量の増減に対して、アイドラユニット７の移動による針変位量の増減で打ち消すように設定するとδ２＜（δＲ２＋Δβ）＜δ＜（δＬ２−Δα）＜δ３となる。ここで、δＲ２は本実施形態のミシンにおける針棒１の最大右方向振幅時の針変位量であり、δＬ２は同じく本実施形態のミシンにおける針棒１の最大左方向振幅時の針変位量である。
【００４５】
従来のミシンおよび本実施形態のミシンにおける最大左右方向振幅時の針変位量を比較するとδＲ１＝δＲ２＋Δβ、δＬ１＝δＬ２−Δαとなり、δＲ２はδＲ１に対してΔβ分小さくすることが可能であり、また、δＬ２はδＬ１に対しΔα分大きくすることが可能である。ここで、針変位量変化量と振幅量Ｚの最大値は比例することから、すなわち、本実施形態のミシンにおいては従来のミシンよりも振幅量Ｚの最大値を大きく設定することが可能となる。
【００４６】
一方、アイドラユニット７を緊張側Ａおよび緩み側Ｂに移動させた場合、アイドラユニット７により吸収されるベルトのたるみに変化が生じるため、歯付ベルト６の緊張状態は図４の上部に示すように変化する。すなわち、アイドラユニット７が所定の左右位置まで移動された時点において、歯付ベルト６の緊張は最大値となる。高速で動く針棒１の揺動に併せてアイドラユニット７を移動させる場合、歯付ベルト６においては緊張状態が急激に変化することになる。歯付ベルト６の急激な緊張状態の変化は、歯付ベルト６の耐久性を低下させてしまったり、振動、騒音の原因となったりする。他にも、歯付ベルト６が緩み脱落したり、上軸プーリ３ａと下軸プーリ４ａの歯の噛み合わせがずれる原因となる。
【００４７】
（４）付勢手段を用いた場合の緊張の変化
テンション調節アイドラ８には付勢手段である弾性部材８ａが設けられており、図５に示す通り、アイドラ７ａが歯付ベルト６の緊張側Ａを押す方向に移動させた場合、テンション調整アイドラ８が歯付ベルト６の緩み側Ｂを押す方向に付勢する。テンション調整アイドラ８が歯付ベルト６を押し付ける位置は、アイドラユニット７による歯付ベルト６のたるみの吸収量の変動に応じて変化する。すなわち、アイドラユニット７によるたるみの吸収量が多く、歯付ベルト６の緊張状態が高い場合には、テンション調整アイドラ８の付勢位置は歯付ベルト６に対して外側方向、つまりテンション調節アイドラ８により吸収されるたるみが少なくなる方向に移動する。また、アイドラユニット７によるたるみの吸収量が少なく、歯付ベルト６の緊張状態が低い場合には、テンション調整アイドラ８の付勢位置は歯付ベルト６に対して内側方向、つまりテンション調節アイドラ８により吸収されるたるみが多くなる方向に移動する。
【００４８】
弾性部材８ａが連結されたテンション調整アイドラ８を用いた場合の歯付ベルト６の緊張状態を図６に示す。テンション調整アイドラ８を用いた場合、アイドラユニット７による歯付ベルト６のたるみの吸収量とテンション調整アイドラ８によるたるみの吸収量の和が一定になる様、テンション調整アイドラ８によるたるみの吸収量が変化するため付勢手段に相当する部材を有さない場合のように急激に緊張状態が変化することなく、緊張状態の変化量が大幅に軽減される。
【００４９】
（５）規制手段の動作
規制手段であるストッパー腕８ｂと、ストッパー８ｃの動作を図７を用いて説明する。通常のミシンの使用状態であれば、歯付ベルト６の緊張側Ａと緩み側Ｂが入れ替わることはない。しかし、実際にミシンが作業者により使用される場合に、例えば、下糸が絡まり釜２がロックされてしまい、慌てた作業者が弾み車を手動で逆回転させたときなどに意図しない負荷が生じることが考えられる。そうすると、一時的に歯付ベルト６の緊張側Ａと緩み側Ｂが入れ替わることも考えられる。
【００５０】
意図しない負荷の発生により、歯付ベルト６の緊張側Ａと緩み側Ｂが入れ替わった場合、弾性部材８ａの付勢力を超えて歯付ベルト６の緊張状態が増加する。そうすると、図７に示すように、ストッパー腕８ｂがストッパー８ｃに衝突し、テンション調整アイドラ８の動きが一定位置において規制される。このように弾性部材８ａの可動範囲が規制されることにより、歯付ベルト６が想定以上に緩むことが防止される。従って、歯付ベルト６の歯飛びが防止され、上軸３と下軸４のタイミングの基準がずれることがない。
【００５１】
［１．３  効果］
以上のような構成を有する本実施形態のミシンの効果は以下の通りである。
（１）ベルト調整機構であるアイドラユニット７を設け、歯付ベルト６の緊張側Ａのベルト長を変化させることで、針１ｂと釜２のタイミングを任意に制御する。このときに生じるたるみ吸収量変化によるベルト張力の変動を、付勢手段である弾性部材８ａが連結されたベルト調整アイドラ８が、歯付ベルト６の緩み側Ｂを付勢することにより大幅に減少することができる。従って、煩雑な調整工程を必要とすることなく、かつ安定的に針棒揺動によって生じる針と釜のタイミングのずれを制御することができる。また、振動や騒音の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、緊張状態の変化により、歯付ベルト６に緩みが生じ歯付ベルト６が脱落したり、歯付ベルト６とプーリの噛み合わせがずれて歯飛びが発生したりすることがない。以上のように、針１ｂと釜２の相互動作のタイミングを調整することができ、ミシンの動作をより安定させることができる。
【００５３】
（２）上軸プーリ３ａおよび下軸プーリ４ａの軸芯のバラツキや、歯付ベルト６の腰の強さのバラツキにより、ミシンの稼働中に歯付ベルト６の張力にムラが生じる。本実施形態では従来のアイドラでは吸収することのできない、このようなムラについても、弾性部材８ａが伸び縮みすることによる微少な押し付け位置の変化により、吸収することができる。
【００５４】
（３）従来のミシンでは、歯付ベルト６の取り付け時に歯付ベルト６が所定の緊張状態となるように、歯付ベルト６のたるみ具合を調整しながらアイドラ等の位置を固定する作業が必要であった。しかし、本実施形態では、弾性部材８ａにより、歯付ベルト６の緊張状態を調整することができるため、歯付ベルト６の取り付け作業を簡易化することもできる。
【００５５】
（４）規制手段として、ストッパー腕８ｂとストッパー８ｃを設けることにより、歯付ベルト６の緊張状態が高まり、付勢手段の付勢力を超えた場合に、付勢手段の可動範囲を規制している。規制手段により、付勢手段の動きが規制されることで、歯付ベルト６が必要以上に伸びて緩むことを防止することができる。従って、歯付ベルト６の歯飛びが防止され、上軸３と下軸４のタイミングの基準がずれることを防止することができる。
【００５６】
［２．他の実施形態］
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
（１）上記の実施形態では、ベルト調整機構は歯付ベルト６の緊張側Ａ、緩み側Ｂのそれぞれに接触する２個のアイドラ７ａ、７ｂからなるアイドラユニット７により構成した。ただし、アイドラを２個用いる構成は、安全性を考慮したものであり、少なくとも１つのアイドラを、歯付ベルト６の緊張側Ａに設けることができる。他にも、アイドラ７ａ、７ｂのうち、緩み側Ｂのアイドラ７ｂに付勢手段を設けることで、テンション調整アイドラ８の機能を持たせることもできる。このように構成すれば、部品数を減らし、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（２）アイドラユニット７は基本的には針１ｂの振幅と同期して揺動することにより、針１ｂと釜２のタイミングを制御する。上記の実施形態では、アイドラユニット７を駆動するモータ７ｄを設けたが、振幅モータ５ａの駆動力をアイドラユニット７に伝達する構成とすることで、モータ７ａを設ける必要がなくなる。このように構成すれば、部品数を減らすことができる。
【００５８】
（３）上記の実施形態では、付勢手段を弾性部材８ａバネを用いる構成としストッパ腕８ｂおよびストッパ８ｃを設けたが、圧縮バネやバネ定数の高いバネを用いて規制手段の機能を実行しても良い。他にも、ストッパー付きの有限ストロークバネなどを用いることもできる。また、アイドラ調整ユニット８の軸を長穴に通すことで、所定の可動範囲に規制しても良い。
【００５９】
（４）以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  緊張側
Ｂ  緩み側
１  針棒
１ａ  針穴
１ｂ  針
２  釜
２ａ  剣先
３  上軸
３ａ  上軸プーリ
４  下軸
４ａ  下軸プーリ
５  振幅機構
５ａ  振幅モータ
６  歯付ベルト
７  アイドラユニット
７ａ、７ｂ  アイドラ
８  テンション調整アイドラ
８ａ  弾性部材
８ｂ  ストッパー腕
８ｃ  ストッパー
【図１】
2015229044.tif 000003
【図２】
2015229044.tif 000004
【図３】
2015229044.tif 000005
【図４】
2015229044.tif 000006
【図５】
2015229044.tif 000007
【図６】
2015229044.tif 000008
【図７】
2015229044.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月2日(2014.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2015229044.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月22日(2014.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2015229044.tif 000011