(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能に支持されて下端に布押え（９）が取り付けられた布押え棒（２２）と、主軸（１２）の回転運動を前記布押え棒（２２）の昇降運動に変換する昇降機構（３０）とを備えたミシンの布押え機構において、
前記昇降機構（３０）は、前記主軸（１２）により回転駆動される布押えカム（３１）と、該布押えカム（３１）により揺動して前記布押え（９）を昇降させる布押え駆動レバー（３３）とを備え、
前記布押えカム（３１）を軸方向にスライド可能に支持し、
前記布押えカム（３１）の円周面に位置調節溝（３１ｂ）を設け、
前記位置調節溝（３１ｂ）に係合するコロ（４２）を軸方向に移動させることにより前記布押えカム（３１）を軸方向に移動させ、もって前記布押えカム（３１）と前記布押え駆動レバー（３３）との相対位置を調節することで前記布押え（９）の下死点位置の高さを調節する調節機構（３５）を設けたことを特徴とするミシンの布押え機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、布押えの下死点位置の高さを調節する調節機構を備えた布押え機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の布押え機構を備えた従来のミシンとしては、特開平１０−９９５７３号公報に掲載されたものを挙げることができる。このミシンの布押え機構５１には、図７に示すようにミシンの主軸を駆動するモータとは別にパルスモータ５３が独立して設けられ、ミシンの主軸から切り離して布押え５０だけを駆動するようになっている。
【０００３】
この布押え機構５１の構成について具体的に説明すると、布押え機構５１には針棒と平行に支持されたガイド棒５４に沿って昇降部材５５が昇降自在に設けられ、該昇降部材５５には駆動筒等を介して布押え５０が取り付けられている。昇降部材５５にはピン５６を介して連結レバー５７の一端が連結され、連結レバー５７の他端は、揺動レバー５９の一端側にピン５８を介して連結されている。揺動レバー５９は、ミシンフレームに設けた固定軸５２により上下の揺動可能に支持されており、揺動レバー５９の他端は、ピン６０を介して連結レバー６１に連結されている。連結レバー６１の他端側は、パルスモータ５３の出力軸５３ａに固定した駆動レバー６３にピン６２を介して連結されている。パルスモータ５３には出力軸５３ａの回転位置を検出するためのエンコーダ（図示略）が取り付けられ、パルスモータ５３は該エンコーダから出力される信号に基づくクローズド制御がなされるようになっている。
【０００４】
この布押え機構５１では、図７（ａ）に示すようにパルスモータ５３を同図における時計回りに回転させると、前記各レバー６３，６１，５９，５７を介して昇降部材５５が下降し、図７（ｂ）に示すようにパルスモータ５３を同図における反時計回りに回転させると、昇降部材５５が上昇する。そして、昇降部材５５によって昇降される布押え５０の下死点位置は、パルスモータ５３を時計回りから反時計回りに反転させるときの出力軸５３ａの回転角（前記エンコーダから出力される信号により検出）を調節することにより変更するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、パルスモータ５３を往復回転させなければならないため、特に縫製速度を高速にした場合の針棒に対する布押え５０の追従性が悪く、昇降するタイミングがずれたり、設定された下死点位置をオーバして下降したりしてしまうことがあるという問題がある。
【０００６】
針棒と同じく主軸により駆動される布押え機構であれば、このような問題は生じないが、この種の布押え機構では、従来、布押えの取付位置を変更することにより布押えの下死点位置の高さを調節していた。後述する［発明の実施の形態］を援用して具体的に説明すると、ネジ２３を緩めて、布押え棒２２に対する布押え９の取付位置を変更してからネジ２３を締め直していたのである。一般に、多針ミシンにおいては、各針ごとに布押えが設けられていることが多いため、特に多頭式の多針ミシンにおいては、調節に多大な手間がかかり（例えば、９本の針を有するミシンヘッドを２０頭備えたミシンであれば１８０回調節する必要がある。）、非常に面倒であった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、縫製速度を高速にしてもそれに布押えの昇降を追従させることができるとともに、適宜布押えの下死点位置の高さを調節することができるミシンの布押え機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のミシンの布押え機構は、昇降可能に支持されて下端に布押えが取り付けられた布押え棒と、主軸の回転運動を前記布押え棒の昇降運動に変換する昇降機構とを備えたミシンの布押え機構において、前記昇降機構は、前記主軸により回転駆動される布押えカムと、該布押えカムにより揺動して前記布押えを昇降させる布押え駆動レバーとを備え、前記布押えカムを軸方向にスライド可能に支持し、前記布押えカムの円周面に位置調節溝を設け、前記位置調節溝に係合するコロを軸方向に移動させることにより前記布押えカムを軸方向に移動させ、もって前記布押えカムと前記布押え駆動レバーとの相対位置を調節することで前記昇降機構に前記布押えの下死点位置の高さを調節する調節機構を設けたことを特徴としている。前記布押え棒としては、棒状に形成されたものであれば特に限定されず、中実棒、中空棒、長板（断面コ字状、断面Ｌ字状又は断面円弧状等に形成されていてもよい。）等を例示できる。
【００１０】
なお、下死点位置の高さの調節範囲は、特に限定されないが、針板の上面を基準にした布押えの下面の高さで示すと、０．１〜７ｍｍ程度にすることが好ましい。このとき、特に限定されないが、布押えの下面と加工布の上面との間隔を−０．５〜＋１．０ｍｍ程度（負の値は、布押えの下面が加工布の上面よりも下側にある状態、つまり、布押えが加工布を押し下げている状態を示している。）にすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は第一実施形態の布押え機構２を備えたミシンを示している。まず、このミシン全体について説明すると、ミシンヘッド１には、図２に示すように断面コ字形の支持体４が設けられている。支持体４の前端側には、左右にスライド可能に可動ブロック５が支持されている。可動ブロック５には、下端に針１０が止着されバネ７により上方に付勢された９本の針棒６が昇降自在に支持されるとともに、該各針棒６に対応する天秤８が上下に揺動自在に支持されている。支持体４の奥壁には軸受１１を介して主軸１２が回転自在に軸支されている。また、支持体４には、いずれかの針棒６を選択的に昇降駆動する針棒駆動機構１３と、該選択された針棒６に対応する天秤８を揺動させる天秤駆動機構１４と、針棒６の昇降に同期して布押え９を昇降駆動する布押え機構２とが設けられている。ミシンヘッド１に対応して設けられたベッド（図示略）には針１０が挿通される針穴１５ａを備えた針板１５が取り付けられている。
【００１２】
針棒駆動機構１３は、支持体４に支持された上下に延びる案内棒１６を備え、該案内棒１６には、昇降自在に昇降体１７が支持されている。昇降体１７は、針棒６の係合部６ａと係合する係合子１７ａを備え、可動ブロック５の左右移動によってその正面に位置された針棒６の係合部６ａに係合し得るようになっている。主軸１２の先端には天秤駆動用の天秤カム１８が固定されており、昇降体１７は、該天秤カム１８の前面に取着されたクランク１９に連結されている。そして、主軸１２が回転駆動されると、クランク１９及び昇降体１７を介していずれかの針棒６が選択的に昇降駆動されるようになっている。
【００１３】
天秤駆動機構１４は、中央部が支持体４に上下に揺動自在に支持された天秤駆動レバー２０を備えている。該天秤駆動レバー２０の両端側にはそれぞれコロ２０ａ，２０ｂが設けられており、一端側のコロ２０ａは天秤カム１８の円周面に設けられたカム溝１８ａに係合され、他端側のコロ２０ｂは、天秤８の後端側の凹部８ａに係合されている。そして、主軸１２が回転駆動されると、天秤カム１８及び天秤駆動レバー２０を介して天秤８が上下に揺動されるようになっている。
【００１４】
布押え機構２は、支持体４の下壁にガイド筒２１を介して昇降可能に支持された布押え棒２２と、布押え棒２２の下端にネジ２３で取り付けられた布押え９と、主軸１２の回転運動を布押え棒２２の昇降運動に変換する昇降機構３０とを備えている。
【００１５】
昇降機構３０は、主軸１２により回転駆動される布押えカム３１と、布押えカム３１により揺動し、クッション機構２７を介して布押え９を昇降させる布押え駆動レバー３３と、布押え９の下死点位置の高さを調節する調節機構３５とを備えている。
【００１６】
クッション機構２７は、布押え棒２２の上端側に設けられており、前後方向に開口した矩形枠体２４を備え、該矩形枠体２４の上枠と下枠に設けられた穴に布押え棒２２の上端側が挿入されることにより、矩形枠体２４は布押え棒２２に上下スライド自在に支持されている。そして、矩形枠体２４は、その上枠と下枠との間において布押え棒２２に固定されたストッパ２５によって上下スライドの範囲が規制されるとともに、布押え棒２２からの抜けが防止されている。矩形枠体２４の上枠下面とストッパの上面との間には圧縮コイルバネ２６が弾力的に嵌装され、ストッパの下面と矩形枠体２４の下枠上面との間には緩衝用のＯ（オー）リング４４が介装されている。このクッション機構２７は、例えばアップリケのように刺繍場所によって加工布の厚さが違う場合であっても、加工布の厚さが厚い部分では、布押え９が一時的に上昇して厚さの違いを吸収するようになっている。
【００１７】
クッション機構２７の矩形枠体２４はピン２８を介して短めの連結アーム３４の一端に回動自在に連結され、該連結アーム３４の他端は逆ヘ字状に形成された布押え駆動レバー３３の一端にピン２９で回動自在に連結されている。この布押え駆動レバー３３はその折曲部で支持体４の側壁に軸４３で揺動自在に支持されている。布押え駆動レバー３３は、その他端に回転自在に支持されたコロ３３ａを備えており、該コロ３３ａは、布押えカム３１の布押えカム溝３１ａに嵌合されている。
【００１８】
布押えカム３１は、その円周面に布押え駆動用の布押えカム溝３１ａと、後述する調節機構３５で使用される位置調節溝３１ｂとを備えており、主軸１２の軸受１１の前方に突設されたガイド筒部１１ａに回転自在かつスライド可能に支持されている。ガイド筒部１１ａは、天秤カム１８の後面に形成された凹部１８ｃに入り込むところまで延設されている。布押えカム３１の前端面には複数の連結ピン３２が突設されており、該各連結ピン３２の先端側は、天秤カム１８の後端面に該各連結ピン３２に対応して設けられた穴１８ｂにスライド可能に挿入されている。
【００１９】
調節機構３５は、支持体４の図１における右側の壁にネジ３６で固定されたベース部３７と、該ベース部３７に主軸１２の長さ方向と平行に回転自在に支持された雄ネジ軸３８と、カップリング３９を介して該雄ネジ軸３８に回転軸４０ａが接続され、雄ネジ軸３８を方向切替可能に回転させるステッピングモータ（減速機付き）４０と、雄ネジ軸３８に螺合されて前記回転に伴って直線往復移動する雌ネジ部材４１と、該雌ネジ部材４１に回転自在に設けられ布押えカム３１の位置調節溝３１ｂに係合するコロ４２とを備えている。
【００２０】
この調節機構３５は、ステッピングモータ４０の回転方向に応じて雌ネジ部材４１を前方又は後方に移動させ、雌ネジ部材４１に設けられたコロ４２を介して布押えカム３１の位置を前方又は後方に移動させるようになっている。布押えカム３１の位置が前方又は後方に移動されると、布押えカム３１の布押えカム溝３１ａにコロ３３ａが嵌合して揺動される布押え駆動レバー３３の回動範囲がずれ、これに応じて布押え棒２２及び布押え９の昇降範囲及び下死点位置が下方又は上方にずれることになる。このように、調節機構３５は、布押えカム３１と布押え駆動レバー３３との相対位置を調節し、もって、布押え９の下死点位置の高さを調節するようになっている。
【００２１】
このように構成された布押え機構２の動作について説明する。まず、薄手の加工布Ｗを縫製するときは、図４（ａ）に示すように布押えカム３１は、調節機構３５により天秤カム１８側に位置決めされる（同図に示す位置に限定されず、加工布Ｗの布厚に応じて適宜調節することができる。）。このため、布押えカム３１によって揺動される布押え駆動レバー３３の揺動範囲が反時計回りに移動し、もって、布押え棒２２及び布押え９の昇降範囲が下方に移動する。図５には実線で、このときの布押え９が下死点位置にある状態を示している。
【００２２】
さて、主軸１２が回転すると、該主軸１２の先端に固定された天秤カム１８が回転する。すると、天秤カム１８の前端面に設けられたクランク１９、昇降体１７を介して針棒６及び針１０が上下に昇降されるとともに、天秤カム１８、天秤駆動レバー２０を介して天秤８が上下に揺動される。これと同時に、布押えカム３１が回転し、布押え駆動レバー３３を介して布押え棒２２及び布押え９が薄手の加工布Ｗに対応した低い下死点位置までで上下に昇降される。
【００２３】
次に、厚手の加工布Ｗを縫製したり、アップリケ等の縫い付け物を縫い付けたりするときは、図４（ｂ）に示すように、布押えカム３１は、調節機構３５により軸受１１側に位置決めされる（同図に示す位置に限定されず、加工布Ｗの布厚等に応じて適宜調節することができる。）。このため、布押え駆動レバー３３の揺動範囲が時計回りに移動し、もって、布押え棒２２及び布押え９の昇降範囲が上方に移動する。このとき、図５に二点鎖線で示すように、布押え９の下死点位置は、薄手の加工布Ｗを下降する場合よりも上方に移動している。
【００２４】
なお、調節機構３５により布押え９の下死点位置を調節する態様としては、特に限定されないが、本願出願人が先に特開平１０−９９５７２号公報にも開示しているように次の態様を例示できる。
（１）加工布Ｗの厚さに応じて操作盤から数値入力された高さに下死点位置を調節する態様。
【００２５】
（２）刺繍場所の加工布Ｗの厚さに応じてプログラムされた高さに下死点位置を調節する態様。
【００２６】
（３）布厚センサによって測定された加工布Ｗの厚さに応じて下死点位置を調節する態様。
【００２７】
また、布押え９の下死点位置を調節するタイミングとしては、特に限定されず、主軸が停止している状態でも、回転している状態でもよい。
【００２８】
このように構成されたミシンの布押え機構２によれば、主軸１２の回転運動を布押え棒２２の昇降運動に変換する昇降機構３０を備えているので、縫製速度を高速にしてもそれに布押え９の昇降を追従させることができるとともに、昇降機構３０に布押え９の下死点位置の高さを調節する調節機構３５を設けたので、適宜布押え９の下死点位置の高さを調節することができる。
【００２９】
次に、図６は第二実施形態に係るミシンの布押え機構４５を示し、該布押え機構４５は、調節機構４６の雄ネジ軸３８に、ステッピングモータ４０に代えて、該雄ネジ軸３８を手動で回転させるためのつまみ４７を取り付けた点においてのみ第一実施形態と異なっている。
【００３０】
本実施形態によれば、第一実施形態とは異なり、縫製中に布押え９の下死点位置の高さを変更することはできないが、手でつまみ４７を回すことにより実際の加工布Ｗに応じて布押え９の下死点位置の高さを調節できるため、調節をより簡単に行なうことができる。
【００３１】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）多頭式ミシンにおいて、全ミシンヘッド１同時又は各ミシンヘッド１個別に布押えの下死点位置を調節できるように構成すること。
【００３２】
（２）主軸１２の回転駆動力を布押えカム３１に伝達する態様を変更すること。例えば、前記実施形態において、連結ピン３２及び軸受１１のガイド筒部１１ａを省き、主軸１２の表面にその長さ方向に延びる突条又は凹溝を設けるとともに、布押えカム３１の軸穴を該突条又は凹溝に嵌合する形状に形成し、主軸１２の長さ方向にスライド可能かつ周方向に回転不可能に布押えカム３１を主軸１２に嵌挿することにより、主軸１２の回転駆動力を布押えカム３１に伝達するようにすること。
【００３３】
（３）調節機構は、特定の構造に限定されず、次の機構を例示できる。
▲１▼  シャフトの外周に設けられた螺旋状の溝カムと、該シャフトを方向切替可能に回転させるモーターと、該溝カムに係入し前記回転に伴って直線往復移動するカムフォロワと、該カムフォロワを布押えカム３１の位置調節溝３１ｂに嵌合するコロとを備えた機構。
▲２▼  ラック・アンド・ピニオン・ギヤ機構と、該ピニオンを方向切替可能に回転させるモーターと、該ラックの一部に布押えカム３１の位置調節溝３１ｂに嵌合するコロとを備えた機構。
【００３４】
（４）第一実施形態のミシンの布押え機構２におけるステッピングモータ４０の回転軸４０ａ、又は、雄ネジ軸３８に第二実施形態と同様のつまみを設け、雄ネジ軸３８を手動で回転させることにより布押え９の下死点位置を調節することもできるようにすること。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明に係るミシンの布押え機構によれば、縫製速度を高速にしてもそれに布押えの昇降を追従させることができるとともに、適宜布押えの下死点位置の高さを調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第一実施形態のミシンの布押え機構の正面図である。
【図２】同布押え機構の側断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】同布押え機構の動作を示す平断面図である。
【図５】同布押え機構の動作を示す側断面図である。
【図６】本発明を具体化した第二実施形態のミシンの布押え機構の平断面図である。
【図７】従来のミシンの布押え機構の動作を示す図である。
【符号の説明】
２    布押え機構
６    針棒
９    布押え
３０    昇降機構
３１    布押えカム
３３    布押え駆動レバー
３５    調節機構
４５    布押え機構
４６    調節機構
【図１】
0003953203.tif 000002
【図２】
0003953203.tif 000003
【図３】
0003953203.tif 000004
【図４】
0003953203.tif 000005
【図５】
0003953203.tif 000006
【図６】
0003953203.tif 000007
【図７】
0003953203.tif 000008