(57)【要約】【課題】  縫針３０が取付けられた針棒３１を、所望の振り幅に、確実に設定できるようにすること。【解決手段】  振幅調整レバー１５に設けられたラック部１７と、これと係合するピニオン２３ａにより振幅調整レバー１９の位置を検出するセンサ２３を設ける。センサ２３からの位置検出信号を制御回路Ａ１に入力し、制御回路Ａ１が、この入力信号と、カム４１のカム形状に対応したモータ回動量をモータ３５に出力しモータ３５を回動させる。モータ３５に装着されたカム４１と、バネ５３でカム４１に付勢するようにした一対の可動ストッパ部材４３，４５を、針棒ガイド部材２９に対向して備えたミシン。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針を下部先端に備えミシンの上下方向に作動する針棒と、前記針棒の作動をガイドする針棒ガイド部材と、前記針棒の振り幅を所望の振り幅に設定する振り幅設定機構と、前記振り幅設定機構と連動し前記針棒ガイド部材を前記針棒の作動方向と直交する方向に振動させる振動機構と、前記針棒の振り幅を規制する振り幅規制機構とを備えたミシンにおいて、前記振り幅規制機構は、前記針棒と対向するように前記針棒の振動方向に設置された一対の可動ストッパ部材と、前記振り幅設定機構にて設定された前記針棒の振り幅に応じて、前記一対の可動ストッパ部材の間隔を調節する調節機構とを備えたことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記調節機構は、前記一対の可動ストッパ部材の間隔を増加させる方向または減少させる方向のいずれか一方に前記一対の可動ストッパ部材を付勢する付勢部材と、駆動手段と、前記一対の可動ストッパ部材の間に配置され、前記駆動手段の駆動力によって前記付勢部材の付勢力に抗して前記一対の可動ストッパ部材を移動させる調節体と、前記振り幅設定機構の振り幅設定に応じて駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記駆動手段は出力軸を持つモータを有し、前記調節体は前記モータの前記出力軸に連結された間隔調節カムを有し、前記制御手段は前記間隔調節カムの形状に基づき前記モータの回動量を設定することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記一対の可動ストッパ部材は、一対の長尺状の腕部を備え、それぞれの前記腕部の一端部にそれぞれの腕部を相互に回動可能に連結する回動中心と、それぞれの前記腕部の他端部に前記針棒に対向し前記針棒の振り幅を規制する規制部と、該規制部に設けられた弾性部材とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はミシンの針棒の振り幅を規制するための機構を備えたミシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のミシンにも、特許文献１に示すごとく、布などがミシンによって縫製される際に、布などが送り出される方向に対して横方向にミシンの針棒が必要以上に振れることを規制する機構を備えたものがあった。特許文献１に開示された機構は、取付部材と取付部材に保持される複数のストッパ片とから構成されている。それぞれのストッパ片には、長さの異なる長孔が形成されており、この長孔にミシンの針棒を貫通させ得る。取付部材は１つのストッパ片を保持し、布などが送り出される方向に対して横方向にストッパ片の長孔の長手方向が向くように、ミシン本体のハウジングに装着して取付けられる。つまり、ミシンの針棒はストッパ片の長孔の長さに応じて、布などが送り出される方向に対し横方向に振り幅が規制されることとなる。ミシンの針棒の振り幅を変更する場合には、ストッパ片を所望の針棒の振り幅に応じた長さの長孔を備えたストッパ片に交換し針棒の振り幅を変更することができる。
【特許文献１】特開２０００−１９７７９０号公報（図２乃至図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されたミシンの針棒の振り幅を規制するための機構においては、針棒ガイド部材にてガイドされた針棒の振り幅を変更する際に、ストッパ片を交換する手間がかかり、ミシンの作業者が煩わしさを感じる問題がある。複数のストッパ片を１つのシリーズセットとしており、ミシンの作業者がその中から所望の針棒の振り幅に応じた長さの長孔を備えたストッパ片を選択して装着することとなり、選択ミスによる不具合が発生する可能性もある。加えて、シリーズセットを構成する複数のストッパ片のうち、１つのみをミシンに装着させることから、残余のストッパ片は休止状態となりミシンの作業者が保管する必要性がある。ミシンの作業者の保管状況によっては、残余のストッパ片を紛失してしまう可能性もある。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために講じた技術的手段は、請求項１の発明のように、縫針を下部先端に備えミシンの上下方向に作動する針棒と、針棒の作動をガイドする針棒ガイド部材と、針棒の振り幅を所望の振り幅に設定する振り幅設定機構と、振り幅設定機構と連動し針棒ガイド部材を針棒の作動方向と直交する方向に振動させる振動機構と、針棒の振り幅を規制する振り幅規制機構とを備えたミシンにおいて、振り幅規制機構は、針棒と対向するように針棒の振動方向に設置された一対の可動ストッパ部材と、振り幅設定機構にて設定された針棒の振り幅に応じて、一対の可動ストッパ部材の間隔を調節する調節機構とを備えたものである。
【０００６】
請求項２の発明のように、調節機構は、一対の可動ストッパ部材の間隔を増加させる方向または減少させる方向のいずれか一方に一対の可動ストッパ部材を付勢する付勢部材と、駆動手段と、一対の可動ストッパ部材の間に配置され、駆動手段の駆動力によって付勢部材の付勢力に抗して一対の可動ストッパ部材を移動させる調節体と、振り幅設定機構の振り幅設定に応じて駆動手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項３の発明のように、駆動手段は出力軸を持つモータを有し、調節体はモータの出力軸に連結された間隔調節カムを有し、制御手段は間隔調節カムの形状に基づき前記モータの回動量を設定したものである。
【０００８】
請求項４の発明のように、一対の可動ストッパ部材は、一対の長尺状の腕部を備え、それぞれの腕部の一端部にそれぞれの腕部を相互に回動可能に連結する回動中心と、それぞれの腕部の他端部に針棒に対向し針棒の振り幅を規制する規制部と、規制部に設けられた弾性部材とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明では、振り幅規制機構が、針棒と対向するように、針棒ガイド部材の振動方向に設置された一対の可動ストッパ部材を備えているため、針棒の振り幅を規制することができる。このとき、振り幅設定機構にて所望の振り幅に設定された振り幅に応じて、一対の可動ストッパ部材の間隔を調節する調節機構を備えているため、針棒の振り幅を確実に設定できる。従って、ミシンによって縫製する際に針棒の振り幅を規制することができ、所望の縫製幅にて縫製ができる効果がある。
【００１０】
請求項２の発明では、調節機構の調節体が、付勢部材の付勢力に抗して、駆動手段の駆動力によって一対の可動ストッパ部材を移動させる構成とし、制御手段が振り幅設定機構の振り幅設定に応じて駆動手段の制御を行い得る。従って、ミシンによって縫製する際に針棒の振り幅を規制することとなる一対の可動ストッパ部材の間隔を、振り幅設定機構の振り幅設定条件に従った間隔とすることができる。
【００１１】
請求項３の発明では、駆動手段であるモータの出力軸に一対の可動ストッパ部材の間隔を調節するための間隔調節カムを取付けて、制御手段によりモータの回動量を制御している。制御手段がモータの回動量を設定するにあたり、単に振り幅設定機構の振り幅設定値に基づく情報のみならず、間隔調節カムの形状を考慮してモータの回動量を設定する構造になっている。従って、設計者は、間隔調整カムの形状を製作しやすい形状に設計し得ることができ、ミシンの針棒の振り幅を規制する機構の性能を低下させることなく、製造コストを抑えることができる。
【００１２】
請求項４の発明では、一対の可動ストッパ部材を一対の長尺状の腕部とし、それぞれの腕部の一端部に回動中心を持ち、一対の腕部を相互に回動可能に連結している。それぞれの腕部の他端には、針棒が振れ過ぎることを規制する規制部を形成している。このような構成により、一対の腕部を振り幅設定機構により相互に回動させることによって、それぞれの腕部に形成した規制部の間隔を容易に調整し得る。従って、針棒の振り幅を容易に調整することができる。また、腕部の規制部に弾性体を設けたことにより、針棒が規制部に接触しても弾性体が衝撃を吸収するので、異音を発生を防止できミシンを操作する際の作動音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の針棒ガイド部材の振り幅規制機構付ミシンの一実施形態を、図１から図６に示す。
【００１４】
ミシンＭには、図１に示すごとく、模様選択カム群１と接触指群３と模様カム群５が装着されている。この実施の形態のミシンＭには、１０種類の模様縫いパターンが設定されており、ミシンＭを操作する作業者（操作者）が後述するように所望の模様パターンを設定できる。模様カム群５は、模様縫いパターンの数に併せた枚数（この実施の形態においては１０枚）の平板の模様カムが軸１１に回転可能に積層されている。模様カム群５には、ミシンＭに設けられた図示しない上軸と連結し、ミシンの作動に合わせて回転する。模様カム群５が図１に示す如く、１０枚の模様カムのうち、最も手前の模様カム５ａの外周には、縫針３０の図１における左右方向の振り幅を設定する凹凸部５ｂが形成されている。尚、図示しない残余の９枚の模様カムは、それぞれの模様縫いパターンの振り幅に応じた凹凸部が形成されており、模様カム５ａと共に積層されている。模様選択カム群１には、一つの凸部１ｂを設けた模様選択カム１ａが模様カムの枚数と同数枚（この実施の形態においては１０枚）が、それぞれの凸部が重ならないように軸７に積層されている。模様選択カム群１を回動するダイアル（図示略）が軸７に取付けられており、ミシンＭの操作者が図示しないダイアルを回動することで模様選択カム群１が回動する。図示しないダイアルには、ミシンＭに設定された模様パターンの図柄が表示され、ミシンＭの操作者が模様パターンを選択できるようになっている。軸７に積層される模様選択カム群１には、模様選択カム１ａを含む１０枚の模様選択カムの回転位置を固定する位置決めカム１ｄがカム群１と共に積層されている。位置決めカム１ｄは、外周の全体にわたり凹部１ｃが設けられている。ミシンＭには、模様選択カム群１の回転を制限するため、位置決めカム１ｄの凹部１ｃと係合する球体２と、球体２を下方に付勢する板バネ４と、位置決め用球体２のずれ防止部材２ａとが設けられている。模様カム群５と模様選択カム群１の間には、接触指群３が設けられている。接触指群３は、模様選択カム群と同等の枚数（この実施の形態においては１０枚）の接触指が積層されている。１０枚の接触指のうち最も手前の接触指３ａには、模様カム５ａと接する接触部３ｂと、軸９が挿入されている角孔３ｃと、幅接触指ガイド１３に当接する当接部３ｄが形成されている。他の９枚の接触指にも、模様カムに接触する接触指と角孔と幅接触指ガイド１３に当接する当接部を備えている。幅接触指ガイド１３は、軸９に回動可能に設けられ、幅出調節器２７と係合している。軸１１には、操作者が所望の振り幅を設定できる振幅調節レバー１５が回動可能に装着され、振幅調節レバー１５は幅出しロッド２１と連結リンク１９により連結されている。連結リンク１９は、振幅調節レバー１５と幅出しロッド２１の間で回動可能にピン２０と段付ネジ２２により取付けられている。振幅調節レバー１５には、ギア形状の扇形のラック部１７が形成されており、ラック部１７に回動可能に係合するピニオンギア２３ａを備えたセンサ２３がミシンＭに装着されている。センサ２３は、ピニオンギア２３ａとラック部１７との係合を介して、振幅調節レバー１５の位置（即ち、操作者が設定した所望の振り幅）を検出できる。幅出しロッド２１は、図１において右端に支点２５を備えている。支点２５は、振幅調節器２７のスリット２７ａに挿入され、スリット２７ａ内を上下動可能に装着されている。幅出しロッド２１の左端部は針棒ガイド部材２９にピン２８にて揺動可能に連結されている。針棒ガイド部材２９は、上下方向に長く伸びた形状でそれぞれに孔を設けたガイド部２９ａ、２９ｂが設けられている。針棒３１は、針棒ガイド部材２９のガイド部２９ａ、２９ｂのそれぞれに設けた孔に挿入され、周知のクランク機構（図示略）により、上下動する。針棒３１の下端には縫針３０が装着されている。針棒ガイド部材２９は、軸３２によりミシンＭの取付け部３３に揺動可能に取付けられており、縫針３０を左右方向に振幅させ得る構造となっている。
【００１５】
針棒ガイド部材２９の下部が収容されるミシンＭの顎部ＭＡには、図２に示すように一対の可動ストッパ部材４３，４５が針棒ガイド部材２９を挟むように配置されている。それぞれの可動ストッパ部材４３，４５は、図４に示すように略弓型の形状で、左右対称に配置されている。それぞれの可動ストッパ部材４３，４５は、一端に孔４３ａ，４５ａを有し、他端に対向部４３ｃ，４５ｃを形成されている。孔４３ａ，４５ａにはネジ５５が挿入され、それぞれの可動ストッパ部材４３，４５が相対回転可能に連結されている（図２参照）。対向部４３ｃ，４５ｃには、硬質ゴム４７，４９がそれぞれ挿入されている。対向部４３ｃ，４５ｃが、図２に示すように針棒ガイド部材２９に対向する位置で、且つ縫針３０が左右方向に振れる方向に位置するように、可動ストッパ部材４３，４５は、ネジ５５によって取付板３７に枢支軸５１を挟んで固定されている（図３参照）。また、それぞれの可動ストッパ部材４３，４５には、針棒ガイド部材２９の軸方向に伸びるストッパ４３ｂ，４５ｂが形成され、図２に示すように、ストッパ４３ｂ，４５ｂに両端を支持されるバネ５３が取付けられている。バネ５３は、一対の可動ストッパ部材４３，４５の間隔（対向部４３ｃ，４５ｃの間隔）を小さくする方向に付勢する。一対の可動ストッパ部材４３，４５の間には断面が略Ｓ字形状のカム４１が配置されている。カム４１は取付板３７に取付けられたモータ３５の回動軸３５ａに取付けられている。尚、図３に示すように取付板３７はネジ３９によってミシンＭに固定されている。
【００１６】
図５は、本発明の実施形態のブロック図で、制御回路Ａ１の作動を説明するものである。センサ２３が検出した振幅調節レバー１５の操作（振り幅設定）情報を振り幅信号として制御回路Ａ１に伝達される。制御回路Ａ１は、この信号を基に、モータ３５の回動量を設定し回動量信号をモータ３５に伝達し、モータ３５を回動させる。従って、モータ３５の回動に連動し、カム４１が回動し、一対の可動ストッパ部材４３，４５の間隔を所望の間隔とする。
【００１７】
図６は、振幅調節レバー１５の値（回動量）とモータ３５の回動量を表したグラフである。図６には、ミシンの操作者によって操作された振幅調節レバー１５による縫針３０の振り幅（横軸）と、モータ３５の回動量レベルの指数（縦軸）を表している。図６の縦軸と横軸との関係は、カム４１のカム形状によって影響を受けるものである。カム４１のカム形状によって、比例関係とならない場合（例えば図６のＢ２で示す関係となる場合）には、制御回路Ａ１に、予め縦軸と横軸との関係が比例関係（図６のＢ１で示す関係）となるように補正値を設定しておく。制御回路Ａ１に補正値を設定することで、振幅調整レバー１５で設定された所望の振り幅となるべき位置にカム４１を停止させるべく、モータ３５の回動を停止する。
【００１８】
次に、ミシンＭの振り幅規制の作動について説明する。ミシンＭの操作者は、図示しないに表示されている１０種類の模様パターンから、ダイアルを回動させて所望の模様パターンを選択する。このとき、ダイアルの回動に伴って模様選択カム群１が回動する。ダイアルに表示してある選択された模様パターンの模様選択カムが模様選択カム群１を構成する１０枚の模様選択カムから選択される。この実施の形態においては、説明の都合上、ミシンの操作者が選択した模様パターンに対応する模様選択カムの符号を１ａとし、以下同様に模様選択カム１ａと称する。このとき、球体２は、板バネ４により上部から付勢され、模様選択カム群１に積層されている位置決めカム１ｄの凹部１ｃに収まる。これにより、模様選択カム群１の自由な回動が規制され、位置が決定される。模様選択カム１ａに設けられた凸部１ｂが、接触指群３の１０枚の接触指の中で模様選択カム１ａに対応する接触指３ａと当接する。接触指３ａは、図１に示すように角孔３ｃの左右方向の大きさが軸９の直径に比べて長くなっているので、模様選択カム１ａと当接することによって、図１に示す如く左方向に移動する。このとき、接触部３ｂは、模様カム群５の１０枚の模様カムのうち接触指３ａに対応する接触指３ａと接触し、同時に、接触指３ａの当接部３ｄが幅接触指ガイド１３に当接する。ミシンＭが作動すると、周知の如く図示しない上軸が回転し、模様カム群５を回転させる。模様カム群５の回転に伴って、模様カム５ａの凹凸部５ｂに合わせて接触指３ａは、軸９を中心に揺動する。軸９を中心に揺動する幅接触指ガイド１３は、接触指３ａの係合部３ｄが当接しているため、幅接触指ガイド１３に係合している幅出調節器２７を揺動させる。幅出調節器２７のスリット２７ａに支点２５が挿入されている幅出ロッド２１は、図１において左右に振動し、ピン２８により係合する針棒ガイド部材２９が軸３２を中心に揺動する。
【００１９】
ここで、縫針３０の振り幅を所望の振り幅に規制するため、振幅調節レバー１５を、回動し所望の振り幅に設定する。振幅調節レバー１５の回動に伴って、連結リンク１９を介して幅出ロッド２１が上下に作動する。幅出ロッド２１が作動すると、幅出ロッド２１の右端に設置された支点２５が、幅出調節器２７のスリット２７ａ内を上下に移動され針棒ガイド部材２９の振り幅が設定される。例えば、図１で振幅調節レバー１５が右方向に回動すると、支点２５は、幅出調節器２７のスリット２７ａ内を上方向に移動する。振幅調節レバー１５が回動すると、ラック部１７はピニオンギア２３ａを回動し、ピニオンギア２３ａを備えたセンサ２３は、振幅調節レバー１５の回動量情報を制御回路Ａ１に伝達する。制御回路Ａ１は、振幅調節レバー１５の回動量情報と、カム４１のカム形状からモータ３５の回動量信号をモータ３５に送信する。これにより、モータ３５の回動軸が回動し、回動軸３５ａに装着されたカム４１が回動する。既に説明したように、一対の可動ストッパ部材４３，４５は、ネジ５５を回動中心としてカム４１により回動可能で、バネ５３によって閉じる方向に付勢されている。従って、カム４１の図２に示す左右方向の長さによって、一対の可動ストッパ部材４３，４５の位置が設定される。以上より、ミシンＭを作動させた場合、針棒ガイド部材２９や針棒３１の慣性で、振幅調節レバー１５にて設定された振幅を超えて針棒ガイド部材２９が振れる状況が発生しても、一対の可動ストッパ部材４３，４５の対向部４３ｃ，４５ｃにより振り幅が規制され、模様が不揃いになる事がない。
【００２０】
なお、一対の可動ストッパ部材４３，４５の対向部４３ｃ，４５ｃには、硬質ゴム４７，４９が設けられているため一対の可動ストッパ部材４３，４５の対向部４３ｃ，４５ｃと針棒ガイド部材２９が接触したときに異音の発生を防止できる。
【００２１】
本実施形態は、図１、図３のごとく、一対の可動ストッパ部材４３，４５の一方の規制部４３ｃ，４５ｃを針棒ガイド部材２９のガイド部２９ａに対向する位置に配置する構造となっているが、一対の可動ストッパ部材４３，４５の対向部４３ｃ，４５ｃを、直接針棒３１に対向する位置に配置することもできる。
【００２２】
また、本実施形態は、模様の振り幅を機械的な構成で設定しているが、模様の振り幅をステッピングモータなどで設定する電子式のミシンでも、模様の振幅の設定を検出して、その出力信号をモータ３５に送信しカム４１を回動させる回路にすることで、本実施形態と同様に針棒３１の振り幅を規制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態を示す針棒の振り幅規制機構付ミシンの概略図である。
【図２】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ矢視図である。
【図４】一対の可動ストッパ部材の図である。
【図５】本発明の実施形態の振幅制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図６】振幅調節レバーとモータの回動量の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１５  ：振幅調節レバー（振り幅設定機構）
１７  ：ラック部
２１  ：幅出ロッド（振動機構）
２３  ：センサ
２３ａ  ：ピニオン
２９  ：針棒ガイド部材
２９ａ、２９ｂ  ：ガイド部
３１  ：針棒
３２  ：軸
３５  ：モータ（駆動手段）
３５ａ  ：回動軸（出力軸）
４１  ：カム（調節機構、調節体、間隔調節カム）
４３，４５  ：一対の可動ストッパ部材（振り幅規制機構、長尺状の腕部）
４３ｃ，４５ｃ  ：対向部（規制部）
４７，４９  ：硬質ゴム（弾性部材）
５１  ：枢支軸
５３  ：バネ（付勢部材）
Ａ１  ：制御回路（制御手段）
【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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