(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン機枠に回動可能に支持された揺動腕と、上部をミシン機枠に支点ピンを中心に回動可能に支持され、下部を該揺動腕に連結した針棒揺動台と、該針棒揺動台に上下動可能に支持され先端に針を有する針棒と、針棒に回動可能に支持したロッドと、ミシン主軸に連動して上下動するクランクロッドと、クランクロッドとロッドとを連結部にて回動可能に連結する連結部材と、該連結部を所定の経路で往復動可能に案内し、該案内経路の延長線が主軸軸線の延長線に交差するように配設された案内部材および被案内部材とからなる案内手段と、を備えた針振り装置において、針棒の針振り０時における針棒上下動線が、前記主軸軸線延長線とは交わらず且つ主軸軸線方向から見て前記連結部の案内経路から所定距離離間して配置することを特徴とするミシンの針振り装置。
【請求項２】
前記針棒揺動台の揺動支点が、主軸軸線方向から見て針棒の上下動線上にありミシン主軸に平行な鉛直面内にあることを特徴とする請求項１記載のミシンの針振り装置。
【請求項３】
前記被案内部材は機枠に上下動可能に支持され、前記連結部材は該被案内部材に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載のミシンの針振り装置
【請求項４】
前記案内部材は機枠に固定あるいは機枠と一体にされた一対の案内面からなり、前記被案内部材は案内面に沿って移動可能に遊挿されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のミシンの針振り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穴かがりミシン、千鳥縫いミシン等の針振り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から針振り装置としては、針棒をその軸方向に摺動可能に支持する針棒揺動台と、前記針棒を針棒揺動台と共に揺動させる揺動手段と、一端が駆動源からの駆動力によって主軸を法線とした鉛直面内を円運動すると共に、他端が前記針棒の摺動に連動するクランクロッドと、を備えたものが考えられている。このような構成により針棒は針棒揺動台と共に前記鉛直面内を揺動する。また、針棒はクランクロッドに連動し、その軸方向に摺動可能に前記針棒揺動台に支持されている。このため、クランクロッドの一端が駆動源によって前記鉛直面内を円運動をすると、針棒は針棒揺動台で軸方向に摺動する。従って、針棒を上下動させつつ針落ち点を前記鉛直面に沿って左右に揺動し、千鳥縫い，穴かがり縫い等の縫製を実行することが可能となる。
【０００３】
ところが、以上のような従来の針振り装置においては、釜剣先が針糸ループを捕捉するタイミングの針棒高さが針棒揺動位置によって異なってしまい、針先端高さの差違により針糸捕捉時の釜剣先と針の糸通し穴との距離が大きく異なってしまっていた。したがって、それぞれの針棒揺動位置で釜剣先が上糸ループを捕捉するタイミングが異なってしまうことで、各位置で均一な縫い目を形成することができなかった。
【０００４】
そこで、例えば本出願人による特公平１−４２２２９号公報に開示されているように、ミシン機枠に支持されクランクロッドに回動可能に支持された連結部を鉛直な一固定軸線に沿って往復摺動可能に案内する案内手段を設けることが考えられている。
【０００５】
例えば、図５に従来の工業用本縫いボタン穴かがりミシンなどの駆動系の概略の一例を斜視図にて示す。同図は従来の公知例につき詳細は省略して説明すると、７はミシンの上軸（主軸）で、不図示のモータなどによりプーリＰを介して図示矢印方向Ｋに回転駆動される。上軸７の先端には釣合錘６が固設され、この釣合錘６上には天秤５とクランクロッド３を回動可能に連結されており、支持ネジ１８により針棒クランク１６が枢着されている。２１は不図示のミシン機枠（ミシン頭部）に上下方向垂直に往復摺動可能に支持された補助棒（被案内部材）で、この補助棒２１は上軸７の回転により、釣合錘６、クランクロッド３等を介して垂直に上下往復運動を行なう。一方、９は補助棒２１を介してクランクロッド３の対向位置に前記上下往復運動が伝達されるように連結された針棒である。１００は、ミシンの機枠（頭部、図示せず）に固設された支点ピン１７周りに図示矢印Ｂ-Ｃ方向に往復揺動する針棒揺動台である。また、針１１を保持した針棒９は、針棒揺動台１００に上下方向に往復摺動可能に支持され、前記クランクロッド３の運動により駆動源からの摺動方向の駆動力を伝達される。一方、針棒揺動台１００の前記往復運動は上軸７を介して駆動される揺動カムＣＭ、針棒揺動二又ロッドＲを介して針棒揺動桿１２を揺動して針棒揺動台１００の下部に揺動運動を伝達するよう構成されている。また、Ｓ（図６参照）は主軸７の直下に配設され、ミシン釜を有する下軸である。このように、揺動支点１７、主軸７および下軸Ｓが同一鉛直面内にあり、案内手段２１がオフセット（Ｌ６）されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような配置をした構成の従来の針振り装置においては、図６に示すように針棒９の上死点から下死点にかけての軌跡と、下死点から上死点までの軌跡とを決め、針棒９を駆動する釣合錘６および主軸７の回転角度（例えば、φ＜θ）に差異が生じ、両軌跡をなす動作の間で主軸７の回転トルクの変化が大きくなり、針棒９の運動速度が不安定になってしまうと言う問題点が生じていた。
【０００７】
そこで本発明は針棒９の運動周期中の主軸トルクの変動を軽減し、さらに針棒９の運動速度の安定化を実現して、ミシン稼動時の騒音・振動の発生を抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のミシンの針振り装置はミシン機枠に回動可能に支持された揺動腕と、上部をミシン機枠に支点ピンを中心に回動可能に支持され、下部を該揺動腕に連結した針棒揺動台と、該針棒揺動台に上下動可能に支持され先端に針を有する針棒と、針棒に回動可能に支持したロッドと、ミシン主軸に連動して上下動するクランクロッドと、クランクロッドとロッドとを連結部にて回動可能に連結する連結部材と、該連結部を所定の経路で往復動可能に案内し、該案内経路の延長線が主軸軸線の延長線に交差するように配設された案内部材および被案内部材とからなる案内手段と、を備えた針振り装置において、針棒の針振り０時における針棒上下動線が、前記主軸軸線延長線とは交わらず且つ主軸軸線方向から見て前記連結部の案内経路から所定距離離間して配置することを特徴としている。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、請求項２に記載のミシンの針振り装置は請求項１記載の構成に加えて、前記針棒揺動台の揺動支点が、主軸軸線方向から見て針棒の上下動線上にありミシン主軸に平行な鉛直面内にあることを特徴としている。
【００１０】
また、前記目的を達成するために、請求項３に記載のミシンの針振り装置は請求項１記載の構成に加えて、前記被案内部材は機枠に上下動可能に支持され、前記連結部材は該被案内部材に固定されていることを特徴としている。
【００１１】
また、前記目的を達成するために、請求項４に記載のミシンの針振り装置は請求項１〜２記載のいずれかの構成に加えて、前記案内部材は機枠に固定あるいは機枠と一体にされた一対の案内面からなり、前記被案内部材は案内面に沿って移動可能に遊挿されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による針棒揺動機構の一実施例の要部斜視図であり、図５右方の駆動機構部は省略した。また、図５と同一または相当する構成は同一の符号を付し、説明は省略する。
【００１３】
ここで、１は不図示の機枠（ミシン頭部）にミシン上軸（主軸）７の軸線延長線に直交する鉛直線上に配設された案内手段の被案内部材としての補助棒で、該補助棒１の軸線方向に往復摺動可能に支持されている。この補助棒１は中間部に連結部材４が固着され、その側面には補助棒１の軸心と垂直方向且つ主軸７軸線方向に支持軸４ａ、４ｂが突設されている。一方の支持軸４ａにはクランクロッド３の一端が枢着され、上軸７の駆動により釣合錘６、針棒クランク１６、クランクロッド３らを介したクランク運動により駆動力を伝達され、連結部材４および補助棒１は不図示のミシン機枠の案内に従って上下往復運動が行なわれる。そして、該ミシン機枠の案内によりロッド２およびクランクロッド３の連結部の運動経路（案内経路）は決定される。一方、他方の支持軸４ｂには、ロッド２が枢着されており、ロッド２の他端には、針棒抱き８を支持するよう構成している。１９は針棒抱き８に針棒９を固定する固定ネジである。１０は上下方向に往復摺動可能に支持した針棒９の針振り０時の針棒上下動線が、補助棒１を含み前記ミシン上軸７に平行な面の面外に位置するように揺動自在に設けられた針棒揺動台である。該針棒揺動台１０はミシンの機枠に固設された支点ピン１７周りに図示矢印Ｂ-Ｃ方向に往復揺動する。針棒９は、該針棒揺動台１０に支持され、前記クランクロッド３、連結部材４およびロッド２等により針棒抱き８を介して駆動される。一方、針棒揺動台１０の前記往復運動は、針棒揺動桿１２が回動方向に揺動され、該揺動が揺動腕１３とそれに固着されたピン１４及びピン１４に取り付けられ針棒揺動台１０の下部に回動自在に係合する角駒１５を介して伝達されるように構成されている。
【００１４】
図２は図１を図中矢印Ａ方向から見た要部構成線図であり、本実施例においては、針棒９の針振り０時における針棒上下動線が、ミシン主軸７および補助棒１を含み該ミシン主軸７に平行且つ鉛直な面の紙面向かって右方に垂直に設けられている。ここでは、クランクロッド３の下端すなわち連結部４の運動軌跡をガイドする被案内部材としての補助棒１を主軸７を含む鉛直面内に配設した。また、補助棒１からは従来と同様の距離Ｌ６をおいて針棒上下動線を配置した。ただし、ここで図２における針板ＮＰ上での針振り量は共に中心よりＨずつとする。
【００１５】
また、図３も図１を図中矢印Ａ方向から見た要部構成線図であり、図２の構成の針振り装置の異なる時点での要部構成線図である。ここで、図２は釜剣先と針１１が出合う釜タイミングを示している。このように、本実施例では主軸７と被案内部材としての補助棒１とを同一面内とし、針棒９の針棒上下動線と下軸Ｓとを前記主軸７および補助棒１を含む面からオフセットされた同一面内としている。
【００１６】
上記の本実施態様における針振り装置を動作させると、従来同様の動作、および効果を得ることができ、その上、主軸回転角が針棒９の上死点から下死点、下死点から上死点の経路で、図２に示すようにそれぞれ１８０°となるため、主軸回転トルクの変動の軽減、回転速度の安定化が図れると共に、騒音や振動の発生も抑えることができる。
【００１７】
さらに、図３に示すように補助棒１、すなわちロッド２とクランクロッド３の連結部４の案内経路と、上下軸線の距離を従来と同等のＬ６だけ与えていることにより、従来と同等のタイミングで針糸ループの捕捉を行なうことができ、また、針振り時における左右の揺動位置において釜タイミング（針の針穴と釜剣先の出合う位置）をほぼ一定とすることができる。
【００１８】
また、ここでロッド２およびクランクロッド３の連結部の案内経路を決定する案内手段の案内部材および被案内部材の別の態様として、図示しないが以下のような形態も考えられる。ここで、説明には、便宜上、図１を用い、同様の構成については同符号を用い、異なる構成については図示はせず説明のみとする。
【００１９】
前述の態様においては図１に不図示のミシン機枠を案内手段の案内部材としたが、本態様においては補助棒１を案内手段の案内部材とする。即ち、該補助棒１を延長した上方および下方の一方または両方において、不図示のミシン機枠に固定可能に設けるように構成する。釣合錘６を介して主軸７の駆動を伝達するクランクロッド３は、本態様において案内手段の被案内部材を兼ねる連結部材４に支持軸４ａを介して回転自在に連結される。また、連結部材４には前記補助棒１が挿通されており、摺動自在になっている。ここで、該補助棒１をミシン機枠（不図示）に適当な位置・姿勢で固定すると共に、連結部材４には前記補助棒１が挿通され両者を摺動自在にする。また、補助棒１を挟んで連結部材４の反対側に突設された支持軸４ｂには、ロッド２が回転自在に連結されており、他端を針棒抱き８に回転自在に接続した該ロッド２は主軸７駆動時には針棒９に上下方向に駆動力を伝達する。この構成とすることにより主軸７が駆動されると、前述の実施例同様、釣合錘６等を介してクランクロッド３に駆動が伝達され、該クランクロッド３の一端に連結された前記連結部材４は補助棒１に沿った所定の案内経路に従って上下に摺動される。従って、針棒９は前記連結部材４の支持軸４bに回転自在に連結されたロッド２を介して所定の運動を行うことができる。
【００２０】
さらに、案内部材および被案内部材の別の実施の態様として、図３に示すような形態も考えうる。釣合錘６を介して主軸７の駆動を伝達するクランクロッド３は連結部材４により回転自在にロッド２の一端に連結されている。さらに、ロッド２の他端には回転自在に針棒抱き８に連結され、主軸７駆動時には針棒９を上下方向に揺動する。また、４１は前記連結部材４の一端に回転自在に設けられた被案内部材としての従動駒である。該従動駒４１は、不図示のミシン機枠に固定可能に設けられ一対の案内面からなる案内手段としてのガイド溝１ａの間に、該溝の形成方向に摺動可能に遊挿されている。主軸７駆動時には、主軸７の回転に伴い一端を回転するクランクロッド３の他端（ロッド２との連結部）の運動軌跡（案内経路）を、前記ガイド溝１ａの形成方向に沿って揺動させることができる。したがって、前記ガイド溝１ａにより所定の揺動運動を行なうクランクロッド３の他端と共にロッド２に駆動力が伝達され、針棒９に所定の運動を行なわせることができる。
【００２１】
このように、案内部材および被案内部材とからなる案内手段によるロッドおよびクランクロッドの連結部の案内方法は、限定されるものではなく多岐のものが考え得る。
【００２２】
尚、前記補助棒１およびガイド溝１Aは、姿勢の調整を可能に設けてもよいし、一定の姿勢として固定しても良い。姿勢の調整を可能に設ければ、案内手段による案内経路の針棒上下動線からのオフセット量や該案内経路の傾き等を適宜に設定可能とすることができ、所望の針棒運動を行なうことができるようになる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術範囲を逸脱しない限り種々の形態が考え得るものである。
【００２４】
例えば、本実施例においては案内手段（補助棒１）による連結部の案内経路が垂直なものによる説明に終始したが、垂直でなくてもよくミシン主軸の軸線延長線に交差する直線を通るように配設されていれば、ミシン主軸軸線方向や主軸周方向へ適宜角度をつけるなど本発明の技術範囲を逸脱しない適宜の配置としてもよい。
【００２５】
また、本実施例においては針棒の揺動支点と針棒揺動台の揺動支点とが一致した構成による説明に終始したが、この態様に限定されるものではない。ただし、針棒上下動線を含みミシン主軸に平行な面内に針棒揺動台の揺動支点があることが好ましい。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、次のような効果を得る事ができる。
【００２７】
案内手段を針棒の上下動線からの距離を従来とほぼ同等に設定したことにより、針と釜剣先の出合いタイミングを従来と同等とし、均一な縫い目を形成しうる性能を維持しながら、主軸の軸線延長線に交わらずに案内手段から所定距離だけ針棒上下動線をオフセットすることにより針棒上死点時から針棒下死点時、針棒下死点時から針棒上死点時の動作過程における主軸回転角度を同等にすることができる。これにより、針棒の運動周期中の主軸トルクの変動を軽減し、さらに針棒の運動速度の安定化を実現して、ミシン稼動時の騒音・振動の発生を抑制することができる。
【００２８】
また、針棒上下動線を含み上軸に平行な面内に針棒揺動台支点を配置することにより、揺動による針棒軸受の上下移動がほとんど無いため、揺動と共に行われる摺動による針棒抱きと針棒軸受との干渉を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の針棒揺動機構の一実施例の要部斜視図である。
【図２】図１の針振り装置の針棒上死点、針棒下死点時の状態を示す要部構成線図。
【図３】図１のの針振り装置の釜タイミングを示した要部構成線図。
【図４】本発明の別の実施例の説明図。
【図５】従来の針振り装置を備えたミシンの駆動系概略を示す斜視図。
【図６】図５の針振り装置の針棒上死点、針棒下死点時の状態を示す要部構成線図。
【符号の説明】
１   補助棒（本発明）   １ａ   ガイド溝       ２１   補助棒（従来例）
２   ロッド             ３   クランクロッド   ４    連結部材（連結部）
４ａ,４ｂ    連結部材支持軸        ４１   従動駒
５   天秤               ６    釣合錘          ７   上軸(主軸)
８   針棒抱き           ９    針棒            １０  針棒揺動台(本発明)
１００  針棒揺動台(従来例)    １１  針        １２   針棒揺動桿
１３   揺動腕            １４  ピン           １５   角駒
１６   針棒クランク      １７  支点ピン       １８   支持ネジ
１９   固定ネジ          ＣＭ  揺動カム        Ｒ   針棒揺動二又ロッド
Ｐ  プーリー             ＮＰ  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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