(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上糸供給源から縫針に供給される上糸に張力を付与する糸調子ばねを備え、前記上糸に付与する張力を調節するために前記糸調子ばねのばね力の大きさを調節可能な糸調子器と、前記糸調子器を開放させる糸調子器開放板と、前記糸調子器開放板に連動するように回動可能に設けられ、その一方向の回動によって前記糸調子器を前記糸調子ばねに抗して開放させると共に、他方向の回動によって前記糸調子器を閉塞させる回動板と、前記回動板を前記糸調子ばねに抗して前記一方向に回動させる作動位置と前記一方向に回動させない不作動位置との間に移動可能に設けられた開放部材とを備えてなるミシンにおいて、
前記開放部材に作用して常にはその開放部材を前記作動位置に向かって回動させるように付勢するばねと、
前記開放部材を前記作動位置に回動させるべく前記ばねを付勢させる作動状態と前記ばねの付勢に抗して前記開放部材を前記不作動位置に配置させる不作動状態とに切り替える切替部材と、
前記切替部材を前記作動状態と前記不作動状態とに駆動するモータとを備え、
前記モータが前記切替部材を作動状態としたとき、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させて前記回動板を前記一方向に回動させるように構成され、更に、前記糸調子器の糸調子が前記ばねのばね力によって前記糸調子器を開放させることができない強さに設定されたことに関連して前記ばねのばね力の方が相対的に弱くなった場合、前記モータが前記切替部材を作動状態としても、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させることができないことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記回動板の一端部に形成した孔に、前記糸調子器開放板の一端部を挿入することにより、前記回動板と前記糸調子器開放板を連結したことを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記糸調子器開放板は、前記糸調子器の一方の糸調子皿に当たって開放状態となるように前記糸調子皿を変位させる開放板部と、前記回動板に連結される連結板部とが一体に構成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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上糸に張力を付与する糸調子器と、この糸調子器を開放させる糸調子器開放機構とを備えたミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
糸調子器を開放させる糸調子器開放機構は、モータの回転軸に取り付けられたカムと、このカムにより揺動されるレバーとから構成されている。この構成では、レバーの揺動により、糸調子器の一方の糸調子皿を開放方向に移動させ、糸調子器を開放させるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成では、糸調子器の糸調子ばねとして、ばね力がかなり強いものが用いられているので、このばねのばね力に抗して糸調子器を開放させるためには、かなり駆動力の強いモータを使用する必要があった。この構成の場合、カム及びレバーを用いることにより、モータの駆動力をなるべく小さくするように構成しているのであるが、それでも、かなり駆動力の強いモータ、即ち、大形のモータが必要であり、ミシン全体の構成の大形化や製造コストの上昇を招いているという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、糸調子器を開放させるときに使用するモータを小形化することができて、ミシン全体の構成を小形化し得るミシンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のミシンは、上糸供給源から縫針に供給される上糸に張力を付与する糸調子ばねを備え、前記上糸に付与する張力を調節するために前記糸調子ばねのばね力の大きさを調節可能な糸調子器と、前記糸調子器を開放させる糸調子器開放板と、前記糸調子器開放板に連動するように回動可能に設けられ、その一方向の回動によって前記糸調子器を前記糸調子ばねに抗して開放させると共に、他方向の回動によって前記糸調子器を閉塞させる回動板と、前記回動板を前記糸調子ばねに抗して前記一方向に回動させる作動位置と前記一方向に回動させない不作動位置との間に移動可能に設けられた開放部材とを備えてなるものにおいて、前記開放部材に作用して常にはその開放部材を前記作動位置に向かって回動させるように付勢するばねと、前記開放部材を前記作動位置に回動させるべく前記ばねを付勢させる作動状態と前記ばねの付勢に抗して前記開放部材を前記不作動位置に配置させる不作動状態とに切り替える切替部材と、前記切替部材を前記作動状態と前記不作動状態とに駆動するモータとを備え、前記モータが前記切替部材を作動状態としたとき、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させて前記回動板を前記一方向に回動させるように構成され、更に、前記糸調子器の糸調子が前記ばねのばね力によって前記糸調子器を開放させることができない強さに設定されたことに関連して前記ばねのばね力の方が相対的弱くなった場合、前記モータが前記切替部材を作動状態としても、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させることができないところに特徴を有する。
【０００６】
上記構成によれば、ばねにより開放部材及び回動板を介して糸調子器開放板を駆動するように構成し、前記ばねを作動状態または不作動状態に切り替える切替部材を備え、更に、この切替部材をモータにより駆動する構成としたので、モータとして駆動力の小さいモータを使用することが可能となる。というのは、通常、糸調子器開放板を駆動するばねのばね力を、糸調子器のばねのばね力よりも小さくし得るので、上記糸調子器開放板を駆動するばねを作動状態または不作動状態に切り替える切替部材を駆動するモータとして必要な駆動力を、従来構成のモータの駆動力よりもかなり小さくできる。この結果、モータを小形化できるのである。
【０００７】
また、上記構成の場合、前記回動板の一端部に形成した孔に、前記糸調子器開放板の一端部を挿入することにより、前記回動板と前記糸調子器開放板を連結するように構成することが良い構成である。更に、前記糸調子器開放板は、前記糸調子器の一方の糸調子皿に当たって開放状態となるように前記糸調子皿を変位させる開放板部と、前記回動板に連結される連結板部とが一体に構成されていることがより一層好ましい構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を家庭用の刺繍ミシンに適用した一実施例について図面を参照しながら説明する。まず、図１はミシン本体のヘッド部に配設された糸調子器及び糸調子器開放機構の周辺を示す上面図であり、図２は図１中II−II線に沿う縦断側面図である。図１に示すように、糸調子器１は、上糸供給源である例えば糸駒から針棒の下端部に装着された縫針に供給される上糸に張力を付与するための装置である。尚、糸駒、針棒、縫針及び上糸等については、図示することを省略した。
【０００９】
上記糸調子器１の支持板２は、全体としてほぼＬ字状をなしており、ミシン本体に固定されている。この支持板２の一方の片部２ａには、軸部材３の左端部が取り付けられている。この軸部材３には、１対の糸調子皿４、５と、糸調子器開放板６の図１中下端側の端部６ａと、圧縮コイルばねからなる糸調子ばね７と、ほぼＬ字状をなす可動板８の一方の片部８ａとが順に挿入されている。そして、上記支持板２の他方の片部２ｂの右端部には、糸調子ダイヤル９が回動操作可能に配設されている。
【００１０】
この構成の場合、糸調子ダイヤル９を正逆回転させると、可動板８が左右方向へ往復移動されるように構成されている。これにより、糸調子ばね７が糸調子皿５を糸調子皿４に押し付ける力、即ち、上糸に付与する張力（糸調子）を調節することが可能な構成となっている。
【００１１】
また、上記糸調子器１の図１中上方には、糸調子器開放機構１０が配設されている。この糸調子器開放機構１０は、前記糸調子器開放板６と、軸部１１ａを中心としてその回りに回動可能に設けられた回動板１１（図２参照）と、基板１２に軸１３を介して回動可能に設けられた開放レバー１４とを有して構成されている。
【００１２】
ここで、回動板１１は、図１及び図２に示すように、全体としてほぼＬ字状に構成されており、引っ張りコイルばね１５により図２中右回り方向に回動するように付勢されている。回動板１１の図２中上端側の片部１１ｂは、段付け形成されており、その段部１１ｃに掛合孔１１ｄが形成されている。この掛合孔１１ｄには、糸調子器開放板６の図１中上端側の端部６ｂが挿入されて掛合されている。尚、回動板１１の図２中下端側の端部１１ｅは、押え上げレバー１６に連継されている。この押え上げレバー１６は、下端部に押え足が装着された押え棒（いずれも図示しない）を上方へ移動させるための手動操作用のレバーであり、軸支孔１６ａを中心として回動可能に設けられている。
【００１３】
また、回動板１１の片部１１ｂの先端部は、上記開放レバー１４の図２中上端部１４ａに当接するように構成されている。開放レバー１４は、図６（ａ）、  （ｂ）及び（ｃ）に示すような形状に構成されており、その中間部分に形成された貫通孔１４ｂに軸１３を挿通させることにより、軸１３を中心として回動可能に設けられている。この構成の場合、図１に示すように、軸１３には、ねじりコイルばね１７が装着されており、このねじりコイルばね１７の一端部１７ａは基板１２に掛合され、他端部１７ｂは開放レバー１４に掛合されている。これにより、開放レバー１４は、ねじりコイルばね１７によって図２中左回り方向に回動するように付勢されている。そして、開放レバー１４の図２中上端部の左端部１４ａが上記回動板１１の片部１１ｂに当接すると共に、開放レバー１４の図２中下端部の先端部１４ｃが後述するカム１８のカム面に接触するように構成されている。
【００１４】
上記構成の場合、ねじりコイルばね１７のばね力により、開放レバー１４が図２に示す位置から図４に示す位置に回動されると、回動板１１が図１及び図２に示す位置から図３及び図４に示す位置に回動される。すると、この回動板１１の回動により、糸調子器開放板６が図１に示す位置から図３に示す位置に変位される。この結果、上記糸調子器開放板６の変位によって、図３に示すように、糸調子器１の右側の糸調子皿５が開放状態となるように変位（移動）される構成となっている。この場合、ねじりコイルばね１７が糸調子器開放機構１０を駆動する駆動源（即ち、アクチュエータ）を構成している。
【００１５】
さて、上記基板１２の図１中上面には、例えばステッピングモータからなるモータ１９が取り付けられている。このモータ１９の回転軸２０は基板１２を貫通して図１中下方へ突出しており、この回転軸２０に上記カム１８が取り付けられている。
【００１６】
この構成の場合、カム１８の最外周面部（カム面）１８ａに開放レバー１４の先端部１４ｃが接触している状態のとき、図１及び図２に示すように、糸調子器１の糸調子皿４、５が閉じた状態となっている。この状態から、モータ１９が通電駆動されてカム１８が図２中右回り方向へ回転されると、図３及び図４に示すように、カム１８の凹んだ外周面部（カム面）１８ｂに開放レバー１４の先端部１４ｃが接触する状態となり、開放レバー１４がねじりコイルばね１７のばね力により図４中左回り方向に回動される。これにより、開放レバー１４の左端部１４ｂが回動板１１の片部１１ｂを押すことから、回動板１１が図４中左回り方向に回動され、更に、糸調子器開放板６が変位されるため、糸調子器１の糸調子皿４、５間が開放された状態になるように構成されている。
【００１７】
そして、図３及び図４に示す糸調子器１が開放された状態から、モータ１９が通電駆動されてカム１８が左回り方向へ回転されると、図２に示すように、カム１８の最外周面部（カム面）１８ａに開放レバー１４の先端部１４ｃが接触する状態に戻る。これにより、開放レバー１４がねじりコイルばね１７のばね力に抗して図２中右回り方向に回動される。これにより、回動板１１が図４中右回り方向に回動されると共に、糸調子器開放板６が元の位置に復帰され、糸調子器１の糸調子皿４、５間が閉塞された状態に戻るように構成されている。
【００１８】
この構成の場合、開放レバー１４とカム１８とから、ねじりコイルばね１７を作動状態（図２及び図４参照）または不作動状態（図１及び図２参照）に切り替える切替機構２１が構成されている。そして、モータ１９は、上記切替機構２１を駆動する駆動源を構成している。尚、開放レバー１４が開放部材を構成し、カム１８が切替部材を構成している。
【００１９】
また、上記モータ１９は、糸調子器１を開放または閉塞させるときに使用されるモータ（即ち、切替機構２１を駆動する駆動源）であると共に、図示しない針棒を左右方向へ往復駆動する駆動源である。ここで、針棒ひいては縫針を左右方向へ往復動させるための針振り機構の具体的構成については、周知構成であるから、図示することを省略した。そして、上記針振り機構と上記切替機構２１を共通のモータ１９により駆動する構成については、本出願人は先に出願している（特願平９−１５０２２４号）。この構成について簡単に説明すると、針振り作動範囲内においては、モータ１９により切替機構２１が駆動されないように構成されており、モータ１９を針振り作動範囲の範囲外に作動させると、該モータ１９により切替機構２１が作動されて糸調子器が開放駆動されるように構成されている。
【００２０】
尚、糸調子器１の開放は、押え上げレバー１６を手動操作することによっても実行可能なように構成されている。具体的には、図２に示すように、押え上げレバー１６が下方に下がっている状態（即ち、押え棒及び押え足が下方へ移動している状態）であって、糸調子器１の糸調子皿４、５が閉じた状態であるときに、図５に示すように、押え上げレバー１６を手動操作して上方へ回動させると、該押え上げレバー１６により回動板１１が図５中左回り方向へ回動される。これにより、糸調子器開放板６が変位されるため、糸調子器１の糸調子皿４、５間が開放された状態になるように構成されている。また、上記押え上げレバー１６を上方へ回動させると、押え棒及び押え足が上方（上限位置）へ移動されるように構成されている。
【００２１】
このような構成の本実施例によれば、糸調子器開放機構１０を駆動するねじりコイルばね１７を備えると共に、このねじりコイルばね１７を作動状態または不作動状態に切り替える切替機構２１を備え、更に、この切替機構２１を駆動するモータ１９を備えるように構成したので、モータ１９として駆動力の小さい小形のモータを使用することが可能となる。
【００２２】
具体的には、糸調子器開放機構１０を糸調子器開放板６と回動板１１等で構成したから、糸調子器開放機構１０を駆動するねじりコイルばね１７のばね力を、糸調子器１の糸調子ばね７のばね力よりも小さくすることができる。そして、上記糸調子器開放機構１０を駆動するねじりコイルばね１７を作動状態または不作動状態に切り替える切替機構２１を、開放レバー１４とカム１８等で構成したから、この切替機構２１を駆動するモータ１９として必要な駆動力は、従来構成のモータの駆動力よりもかなり小さくなる。これは、カムやレバー等を使用して２段階に駆動力を小さくしているためである。この結果、上記実施例では、モータ１９を小形化することができ、ひいては、ミシン全体の構成を小形化することが可能となる。
【００２３】
また、本実施例のような刺繍ミシンの場合、縫製動作として刺繍縫いを実行するときは、通常、上糸に付与する張力（糸調子）は小さく設定されている。そして、このように糸調子が小さく設定された糸調子器１を開放させる場合、必要な駆動力は小さい。この構成の場合、ねじりコイルばね１７のばね力を小さく設定することが可能となる。従って、このようなばね力が小さいねじりコイルばね１７の切替機構２１を駆動するモータ１９としては、駆動力が一層小さいものを使用することができる。
【００２４】
更に、上記実施例では、何らかの事情で、糸調子器１の糸調子が非常に強く設定されてしまった場合でも、モータ１９は、通電駆動されたときにスムーズに回転することができる。というのは、ねじりコイルばね１７のばね力が一定であるためである。このため、モータ１９を針振りの駆動源として共用したときに、脱調することを確実に防止できる。尚、上記した構成の場合、ねじりコイルばね１７のばね力が弱くて、糸調子器１を開放させることができないことがあるが、仕様上、これでも支障がない。
【００２５】
これに対して、モータの駆動力でカムやレバー等を介して糸調子器を開放駆動する従来構成の場合には、設定された糸調子が強いと、モータがスムーズに回転しないことがあり、脱調が発生するおそれがあった。また、従来構成の場合には、このような脱調を防止するために、モータの駆動力を設定可能な最大の糸調子に対応させる必要があり、モータを大形化しなければならなかった。しかし、上記した本実施例によれば、このような従来構成の問題点を解消することができるのである。
【００２６】
また、上記実施例では、糸調子器開放機構１０を、ねじりコイルばね１７により開放方向へ回動される回動板１１と、この回動板１１に連動するように設けられ回動板１１が回動されたときに糸調子器１を開放させる糸調子器開放板６とから構成した。これにより、糸調子器開放機構１０を簡単な構成にて容易に実現することができる。更に、上記実施例では、回動板１１の一端部１１ｂに形成した孔１１ｄに、糸調子器開放板６の一端部６ｂを挿入することにより、回動板１１と糸調子器開放板６を連結するように構成した。この構成によれば、回動板１１と糸調子器開放板６を確実に連結することができ、２つの板が外れることを防止でき、また、２つの板の組み立て作業が容易になる。
【００２７】
更にまた、上記実施例では、糸調子器開放板６を１つの板部材により構成した、即ち、糸調子器１の一方の糸調子皿５に当たって開放状態となるように糸調子皿５を変位させる開放板部（具体的には、端部６ａ）と、回動板１１に連結される連結板部（具体的には、端部６ｂ）とを一体に構成した。これにより、開放板部と連結板部が別体の部材からなる構成に比べて、部品点数を少くできると共に、組み立て作業を簡単化し得る。
【００２８】
尚、上記実施例では、家庭用の刺繍ミシンに適用したが、これに限られるものではなく、家庭用のじぐざぐミシンや直線縫いミシンに適用しても良いし、また、工業用の刺繍ミシンや直線縫いミシン等に適用しても良い。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、上糸供給源から縫針に供給される上糸に張力を付与する糸調子ばねを備え、前記上糸に付与する張力を調節するために前記糸調子ばねのばね力の大きさを調節可能な糸調子器と、前記糸調子器を開放させる糸調子器開放板と、前記糸調子器開放板に連動するように回動可能に設けられ、その一方向の回動によって前記糸調子器を前記糸調子ばねに抗して開放させると共に、他方向の回動によって前記糸調子器を閉塞させる回動板と、前記回動板を前記糸調子ばねに抗して前記一方向に回動させる作動位置と前記一方向に回動させない不作動位置との間に移動可能に設けられた開放部材とを備えてなるものにおいて、前記開放部材に作用して常にはその開放部材を前記作動位置に向かって回動させるように付勢するばねと、前記開放部材を前記作動位置に回動させるべく前記ばねを付勢させる作動状態と前記ばねの付勢に抗して前記開放部材を前記不作動位置に配置させる不作動状態とに切り替える切替部材と、前記切替部材を前記作動状態と前記不作動状態とに駆動するモータとを備え、前記モータが前記切替部材を作動状態としたとき、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させて前記回動板を前記一方向に回動させるように構成し、更に、前記糸調子器の糸調子が前記ばねのばね力によって前記糸調子器を開放させることができない強さに設定されたことに関連して前記ばねのばね力の方が相対的弱くなった場合、前記モータが前記切替部材を作動状態としても、前記ばねが前記開放部材を前記作動位置に回動させることができない構成としたので、糸調子器を開放させるときに使用するモータを小形化することができて、ミシン全体の構成を小形化し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示すもので、糸調子器及び糸調子器開放機構の周辺を示す上面図
【図２】  図１中II−II線に沿う縦断面図
【図３】  糸調子器が開放された状態を示す図１相当図
【図４】  糸調子器が開放された状態を示す図２相当図
【図５】  押え上げレバーを操作して糸調子器を開放させた状態を示す図２相当図
【図６】  （ａ）は開放レバーの正面図、（ｂ）は開放レバーの上面図、（ｃ）は開放レバーの側面図
【符号の説明】
１は糸調子器、２は支持板、３は軸部材、４、５は糸調子皿、６は糸調子器開放板、６ａ、６ｂは端部、７は糸調子ばね、９は糸調子ダイヤル、１０は糸調子器開放機構、１１は回動板、１１ｄは掛合孔、１４は開放レバー、１５は引っ張りコイルばね、１６は押え上げレバー、１７はねじりコイルばね、１８はカム、１９はモータ、２０は回転軸、２１は切替機構を示す。
【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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