(57)【要約】【課題】係合部の位置の調整作業を省きつつ、簡易な構成で下糸の張力を調節すること。【解決手段】下糸張力付与部２と、張力調節ネジ３と、係合部４と、駆動手段５，６と、中釜１２の回転を規制する回転規制部１４と、駆動手段を移動可能に支持する支持部２２と、回転規制部に係合し、所定位置でミシンに回転自在に設けられた回転腕３０と、回転腕と駆動手段とを連結する連結腕４０と、を備え、中釜の回転中心Ｐ３から回転規制部と中釜との係合位置Ｐ４までの距離と、回転腕の回転中心Ｐ１から回転規制部と回転腕との係合位置Ｐ２までの距離とを等しくすると共に、連結腕と回転腕との連結位置Ｐ５から回転腕の回転中心Ｐ１までの距離と、連結腕と駆動手段との連結位置Ｐ６から中釜の回転中心Ｐ３までの距離とを等しくした。【選択図】図１
2009082613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの外釜に対して回転自在に設けられた中釜に収容されるボビンケースの外周に設けられ、前記ボビンケース内のボビンから繰り出された下糸を前記ボビンケースの外周面とで挟み込んで下糸に張力を付与する下糸張力付与部と、
前記下糸張力付与部を前記ボビンケースの外周面に取り付けるとともに回転により前記下糸張力付与部が下糸に付与する張力を調節する張力調節ネジと、
前記張力調節ネジを回転させるように当該張力調節ネジに対して係合可能に形成された係合部と、
前記係合部を前記張力調節ネジに係合する係合位置とこの係合位置から隔離する待機位置とに進退可能にすると共に、前記係合部の前記張力調節ネジへの係合時に前記係合部を回転させる駆動手段と、
ミシンに移動調節自在に固定され、前記中釜に係合して中釜の回転を規制する回転規制部と、
前記駆動手段を前記中釜の回転中心を中心とする円弧軌道に沿って移動可能に支持する支持部と、
一端側が前記回転規制部に係合し、所定位置でミシンに回転自在に設けられた回転腕と、
前記回転腕と前記駆動手段とを連結する連結腕と、を備え、
前記中釜の回転中心から前記回転規制部と中釜との係合位置までの距離と、前記回転腕の回転中心から前記回転規制部と前記回転腕との係合位置までの距離とを等しくすると共に、前記回転腕の回転中心から前記連結腕と前記回転腕との連結位置までの距離と、前記中釜の回転中心から前記連結腕と前記駆動手段との連結位置までの距離とを等しくしたことを特徴とする下糸張力調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンから引き出された下糸の張力を調節する下糸張力調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、ミシンの釜１００には、下糸が巻き付けられたボビンケース１０１が収容されている。釜１００の回転により、下糸は所定の張力が付与された状態で繰り出され、上糸に絡められて縫い目が形成される。
ボビンケース１０１は外釜１０２の内側に設けられる中釜１０３に装着されており、ボビンケース１０１の外周には繰り出された下糸に付与する張力を調節するための下糸張力調節板１０４が張力調節ネジ１０５によって下糸の張力を調節可能とするように取り付けられている。張力調節ネジ１０５は、ボビンケース１０１の中心に向けてねじ込み可能とされ、ボビンケース１０１の中心に向けてねじ込むことによりボビンケース１０１と下糸張力調節板１０４との隙間が小さくなるので下糸に付与する張力を増やすことができる。
張力調節ネジ１０５は、駆動源１０６の駆動によりこの張力調節ネジ１０５に係合する係合位置とこの係合位置から隔離する待機位置とに進退可能とされたドライバ等の係合部１０７により、ボビンケース１０１に対して下糸張力調節板１０４を緩めたり締め付けたりすることが可能となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−４７５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、図６に示すように、釜１００は、中釜１０３がミシンフレーム１０８に設けられた押さえ部材１０９により係止されることにより、回転する外釜１０２に対しては回転が阻止されて下糸を繰り出しているが、この押さえ部材１０９は、ミシンフレーム１０８への固定位置が変わったり、押さえ部材１０９自体が交換されることもある。このような場合、押さえ部材１０９と中釜１０３との係合位置が変わり、その結果、張力調節ネジ１０５の位置も変わってしまう。そのため、張力調節ネジ１０５と係合部１０７の位置がずれてしまい、作業者は係合部１０７の位置を調整する作業が必要であった。
一方、係合部１０７の位置を調整する手間を省くため、ボビンケース１０１を所定位置で保持する構造（図示略）も開示されているが、大がかりな装置になってしまう問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、係合部の位置の調整作業を省きつつ、簡易な構成で下糸の張力を調節することができる下糸張力調節装置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】
【０００５】
本発明は、下糸張力調整装置であって、ミシンの外釜に対して回転自在に設けられた中釜に収容されるボビンケースの外周に設けられ、前記ボビンケース内のボビンから繰り出された下糸を前記ボビンケースの外周面とで挟み込んで下糸に張力を付与する下糸張力付与部と、前記下糸張力付与部を前記ボビンケースの外周面に取り付けるとともに回転により前記下糸張力付与部が下糸に付与する張力を調節する張力調節ネジと、前記張力調節ネジを回転させるように当該張力調節ネジに対して係合可能に形成された係合部と、前記係合部を前記張力調節ネジに係合する係合位置とこの係合位置から隔離する待機位置とに進退可能にすると共に、前記係合部の前記張力調節ネジへの係合時に前記係合部を回転させる駆動手段と、ミシンに移動調節自在に固定され、前記中釜に係合して中釜の回転を規制する回転規制部と、前記駆動手段を前記中釜の回転中心を中心とする円弧軌道に沿って移動可能に支持する支持部と、一端側が前記回転規制部に係合し、所定位置でミシンに回転自在に設けられた回転腕と、前記回転腕と前記駆動手段とを連結する連結腕と、を備え、前記中釜の回転中心から前記回転規制部と中釜との係合位置までの距離と、前記回転腕の回転中心から前記回転規制部と前記回転腕との係合位置までの距離とを等しくすると共に、前記回転腕の回転中心から前記連結腕と前記回転腕との連結位置までの距離と、前記中釜の回転中心から前記連結腕と前記駆動手段との連結位置までの距離とを等しくしたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、ミシンに対する回転規制部の取付位置が変化した場合、中釜に収容されるボビンケースは回転し、張力調節ネジは係合部に対して位置がずれる。回転規制部が移動すると、回転規制部に係合する回転腕は、所定位置を回転中心として回転し、回転腕の回転は回転腕の連結腕に伝達される。回転腕の回転により連結腕が動くと、連結腕に連結された駆動手段も移動する。
ここで、中釜の回転中心から回転規制部と中釜との係合位置までの距離と、回転腕の回転中心から回転規制部と回転腕との係合位置までの距離とを等しくすると共に、回転腕の回転中心から連結腕と回転腕との連結位置までの距離と、中釜の回転中心から連結腕と駆動手段との連結位置までの距離とを等しくしたので、回転規制部の移動により張力調節ネジの移動量に応じて張力調節ネジとの位置関係を維持しながら駆動手段も移動する。
よって、適正な縫い目を形成するため回転規制部を調整しても、回転規制部の動作に連動させて駆動手段を動作させることができるので、回転規制部を移動させた後において張力調節ネジと係合部の位置の調整作業を省くことができる。また、回転規制部と駆動手段を上述した長さの関係を満たすように回転腕及び連結腕で連結するという簡易な構成で下糸の張力を調節することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、適正な縫い目を形成するため回転規制部を調整しても、回転規制部の動作に連動させて駆動手段を動作させることができるので、回転規制部を移動させた後において張力調節ネジと係合部の位置の調整作業を省くことができる。また、回転規制部と駆動手段を上述した長さの関係を満たすように回転腕及び連結腕で連結するという簡易な構成で下糸の張力を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明に係る下糸張力調節装置の最良の形態について詳細に説明する。
＜下糸張力調節装置の構成＞
図１、図２に示すように、下糸張力調節装置１は、ミシンの釜１０の近傍に設けられている。
【０００９】
（釜及び中釜押さえについて）
図１、図２に示すように、釜１０は、ミシンモータ（図示略）に連結された下軸２０（図２参照）に取り付けられており、ミシンモータの駆動により下軸２０が軸回りに回転すると、釜１０も下軸２０の軸線回りに回転する。釜１０は、下軸２０に取り付けられた外釜１１と、この外釜１１の内側に回転自在に設けられた中釜１２と、を備えている。外釜１１には縫い針に通された上糸を捕捉する剣先が形成されている。中釜１２は、内側にボビン１５を収容するボビンケース１３が着脱自在に装着されている。また、中釜１２は、当該中釜１２の回転を規制して、中釜１２を外釜１１に対して相対的に回転させる回転規制部としての中釜押さえ１４により下軸回りの回転が規制されている。具体的には、中釜１２には凹部１２ａが形成され、中釜押さえ１４には凹部１２ａに係合する突部１４ａが図１の紙面に対して奥側に向かって突出するように形成され、突部１４ａを凹部１２ａに係合させた状態で中釜押さえ１４を固定することにより、中釜１２の回転を規制するようになっている。なお、中釜押さえ１４は、その基端部１４ｂがミシンベッドＢに固定されている。中釜押さえ１４は、止めネジ２１によってミシンベッドＢに固定されている。ここで、中釜押さえ１４には、その長手方向（図１の紙面に対して左右方向）に延びる長孔１４ｃが形成されており、中釜押さえ１４の固定時に中釜押さえ１４を長手方向に移動させることによりミシンベッドＢへの固定位置が調節自在とされている。
【００１０】
ボビンケース１３には、下糸Ｔ（図２参照）が巻きつけられたボビン１５が収容されている。ボビンケース１３の外周には、ボビンケース１３内のボビン１５から繰り出された下糸Ｔをボビンケース１３の外周面とで挟み込んで下糸Ｔに張力を付与する下糸張力付与部としての張力付与板２が固定ネジ１３ａと張力調節ネジ３とによりボビンケース１３に取り付けられている。
【００１１】
（張力調節ネジ）
張力調節ネジ３は、ボビンケース１３の外周面に形成されたネジ孔に螺合可能に形成されており、張力付与板２を通した状態で、ネジ孔に螺合させて時計回りに回転させることにより張力付与板２が下糸Ｔに付与する張力を調節することができる。すなわち、張力調節ネジ３をボビンケース１３のネジ孔にねじ込む量を増やすことによりボビンケース１３の外周面と張力付与板２との隙間が小さくなり、下糸Ｔに付与する張力を増やすことができる。一方、張力調節ネジ３をボビンケース１３から反時計回りに回転させることにより、張力調節ネジ３による張力付与板２のボビンケース１３への押し付け力を弱めることができ、下糸Ｔに付与する張力も弱めることができるようになる。
【００１２】
（ドライバ）
釜１０の近傍には、先端部４ａが張力調節ネジ３のネジ頭（例えば、−（マイナス）型形状）を回転させるように張力調節ネジ３に対して係合可能に形成された係合部としてのドライバ４（−型）が設けられている。ドライバ４は、その軸線がボビンケース１３の回転中心に向かう方向に沿うように配置されている。ドライバ４は、その基端においてドライバ４を軸線回りに回転させる駆動手段を構成するパルスモータ５の回転軸５ａに取り付けられたチャック５ｂに設けられている。
【００１３】
（パルスモータ）
パルスモータ５は、ドライバ４の先端部４ａが張力調節ネジ３のネジ頭に係合されているときにドライバ４を回転させることで、張力調節ネジ３を回転させることができる。パルスモータ５は、その基端においてパルスモータ５を軸線に沿って移動させる駆動手段を構成するエアシリンダ６のピストン６ａに接続されている。エアシリンダ６は、ドライバ４の先端部４ａが張力調節ネジ３に係合する係合位置とこの係合位置から隔離する待機位置とに進退可能となるように、ドライバ４やパルスモータ５をその軸線に沿って移動させるものである。
【００１４】
（エアシリンダ）
エアシリンダ６は、エアシリンダ６を中釜１２の回転中心を中心とする円弧軌道に沿って移動可能に支持する支持部としての支持板２２に固定位置が調節可能となるように取付ネジ２３により固定されている。支持板２２は、ミシンベッドＢに固定されており、その表面には、中釜１２の回転中心を中心とする円弧状に長孔２２ａが形成されている。エアシリンダ６は、この長孔２２ａに沿って移動が案内される。すなわち、中釜押さえ１４を移動させる際には取付ネジ２３の締め付けを解放してエアシリンダ６を移動させ、位置が確定すれば取付ネジ２３で、エアシリンダ６を支持板２２に固定する。
【００１５】
（回転腕）
ミシンベッドＢには、回転腕３０が回転自在に取り付けられている。回転腕３０は、ミシンベッドＢに固定された固定軸３１に嵌め込まれ、この固定軸３１を回転中心として回転自在とされている。
回転腕３０の一端には、中釜押さえ１４側（図１の紙面に対して奥側）に向けて突出する係合ピン３２が設けられている。そして、この係合ピン３２は、中釜押さえ１４に形成された係合凹部１４ｄに嵌め込まれている。係合凹部１４ｄは、係合凹部１４ｄ内における係合ピン３２の中釜押さえ１４の長手方向への移動を規制すると共に、当該長手方向にほぼ直角に交差する方向への若干のスライド移動が可能となるように形成されている。
回転腕３０の他端には、連結ピン３３を介して連結腕４０が回転自在に連結されている。
【００１６】
（連結腕）
連結腕４０は、一端が回転腕３０の他端に回転自在に連結され、他端がエアシリンダ６に回転自在に連結されている。すなわち、回転腕３０の回転に伴う回転腕３０の他端の動作により連結腕４０の一端も動作し、この連結腕４０の動作によって他端に連結されたエアシリンダ６も支持板２２の長孔２２ａに沿って移動する。
【００１７】
（回転腕及び連結腕の長さ、配置関係）
ここで、回転腕３０及び連結腕４０の長さ、配置関係について説明する。
回転腕３０は、回転腕３０の回転中心となる固定軸３１の軸心Ｐ１から中釜押さえ１４と回転腕３０との係合位置となる係合ピン３２の軸心Ｐ２までの距離Ｌ１が、中釜１２の回転中心Ｐ３から中釜押さえ１４と中釜１２との係合位置Ｐ４までの距離Ｌ２に等しくなるように形成されている。
また、回転腕３０は、回転腕３０の回転中心となる固定軸３１の軸心Ｐ１から連結腕４０と連結される連結ピン３３の軸心Ｐ５までの距離Ｌ３が、連結腕４０とエアシリンダ６との連結位置Ｐ６から中釜１２の回転中心Ｐ３までの距離Ｌ４に等しくなるように形成されている。
【００１８】
＜下糸張力の調節方法＞
次に、下糸張力調節装置１による下糸張力の調節方法について説明する。
図３に示すように、下糸Ｔの張力を調節する際には、エアシリンダ６を駆動させて、ドライバ４、パルスモータ５を釜１０に近づけていく。
やがて、ドライバ４が張力調節ネジ３のネジ頭に係合するので、ドライバ４を張力調節ネジ３のネジ頭に係合させた状態でパルスモータ５を駆動させ、ドライバ４を回転させる。ここで、張力調節ネジ３をボビンケース１３にねじ込むように回転させた場合には、張力付与板２はボビンケース１３に押し付けられ、下糸Ｔに付与される張力を増やすことができる。一方、張力調節ネジ３をボビンケース１３から外すように回転させた場合には、張力付与板２はボビンケース１３から離間し、下糸Ｔに付与される張力を減らすことができる。
【００１９】
＜作用・効果＞
次に、中釜押さえ１４を移動させたときの各部の動作について説明する。
図４に示すように、ミシンベッドＢに対する中釜押さえ１４の取付位置を変化させた場合（図４においてＡ方向に移動させた場合）、中釜押さえ１４の突部１４ａが中釜１２の凹部１２ａの側壁を引っ張るような状態となるため、中釜１２には、中釜押さえ１４によって回転する力が付与される。これにより、中釜１２は時計回り（図４におけるＣ方向）に回転し、中釜１２に収容されるボビンケース１３も時計回りに回転することから、張力調節ネジ３はドライバ４に対して位置がずれる。
また、中釜押さえ１４が移動すると、中釜押さえ１４に係合する回転腕３０の係合ピン３２は、固定軸３１を回転中心として時計回り（図４におけるＤ方向）に回転する。また、回転腕３０の他端の連結ピン３３も固定軸３１を回転中心として時計回り（図４におけるＥ方向）に回転する。
連結ピン３３がＥ方向に回転することにより、この回転動作は、連結腕４０に伝達され、連結腕４０は連結腕４０の長手方向（図４におけるＦ方向）に沿って移動する。
連結腕４０が長手方向（図４におけるＦ方向）に沿って移動すると、連結腕４０に連結されたエアシリンダ６は、支持板２２に形成された円弧状の長孔２２ａに沿って、図４におけるＧ方向に移動する。
【００２０】
ここで、回転腕３０は、固定軸３１の軸心Ｐ１から係合ピン３２の軸心Ｐ２までの距離Ｌ１（図１参照）が、中釜１２の回転中心Ｐ３から中釜押さえ１４と中釜１２との係合位置Ｐ４までの距離Ｌ２（図１参照）に等しくなるように形成され、かつ、固定軸３１の軸心Ｐ１から連結ピン３３の軸心Ｐ５までの距離Ｌ３（図１参照）が、中釜１２の回転中心Ｐ３から連結腕４０とエアシリンダ６との連結位置Ｐ６までの距離Ｌ４（図１参照）に等しくなるように形成されているので、中釜押さえ１４の移動により張力調節ネジ３の移動量に応じて張力調節ネジ３との位置関係を維持しながらエアシリンダ６も移動する。
よって、中釜押さえ１４の動作に連動させてエアシリンダ６を動作させることができるので、中釜押さえ１４を移動させた後において張力調節ネジ３とドライバ４の位置の調整作業を省くことができる。また、中釜押さえ１４とエアシリンダ６を上述した長さの関係を満たすように回転腕３０及び連結腕４０で連結するという簡易な構成で下糸の張力を調節することができる。
【００２１】
＜変形例＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、図５に示すように、支持板５２をミシンベッドＢではなく、下軸２０に対して回転自在に設け、エアシリンダ６を固定ネジ５３により支持板５２に固定してもよい。すなわち、エアシリンダ６は、支持板５２の回転とともに下軸２０の軸心を中心として円弧状の軌跡をたどるように移動する。以下、動作について説明するが、上記実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明する。
このような構成を有する下糸張力調節装置５０において、ミシンベッドＢに対する中釜押さえ１４の取付位置を変化させた場合（図５においてＨ方向に移動させた場合）、中釜押さえ１４の突部１４ａが中釜１２の凹部１２ａの側壁を引っ張るような状態となるため、中釜１２には、中釜押さえ１４によって回転する力が付与される。これにより、中釜１２は時計回り（図５におけるＩ方向）に回転し、中釜１２に収容されるボビンケース１３も時計回りに回転することから、張力調節ネジ３はドライバ４に対して位置がずれる。
また、中釜押さえ１４が移動すると、中釜押さえ１４に係合する回転腕３０の係合ピン３２は、固定軸３１を回転中心として時計回り（図５におけるＪ方向）に回転する。また、回転腕３０の他端の連結ピン３３も固定軸３１を回転中心として時計回り（図５におけるＫ方向）に回転する。
連結ピン３３がＫ方向に回転することにより、この回転動作は、連結腕４０に伝達され、連結腕４０は連結腕４０の長手方向（図５におけるＭ方向）に沿って移動する。
連結腕４０が長手方向（図５におけるＭ方向）に沿って移動すると、連結腕４０に連結されたエアシリンダ６は、連結腕４０とともに同方向に移動する。
この移動の際、エアシリンダ６は、支持板５２に固定されているので、エアシリンダ６の移動とともに支持板５２も下軸２０の軸心を中心に図５におけるＮ方向に回転する。すなわち、エアシリンダ６は、支持板５２によって移動経路が案内される。
【００２２】
ここで、回転腕３０は、固定軸３１の軸心Ｐ１から係合ピン３２の軸心Ｐ２までの距離Ｌ１（図１参照）が、中釜１２の回転中心Ｐ３から中釜押さえ１４と中釜１２との係合位置Ｐ４までの距離Ｌ２（図１参照）に等しくなるように形成され、かつ、固定軸３１の軸心Ｐ１から連結ピン３３の軸心Ｐ５までの距離Ｌ３（図１参照）が、中釜１２の回転中心Ｐ３から連結腕４０とエアシリンダ６との連結位置Ｐ６までの距離Ｌ４（図１参照）に等しくなるように形成されているので、中釜押さえ１４の移動により張力調節ネジ３の移動量に応じて張力調節ネジ３との位置関係を維持しながらエアシリンダ６も移動する。
よって、中釜押さえ１４の動作に連動させてエアシリンダ６を動作させることができるので、中釜押さえ１４を移動させた後において張力調節ネジ３とドライバ４の位置の調整作業を省くことができる。また、中釜押さえ１４とエアシリンダ６を上述した長さの関係を満たすように回転腕３０及び連結腕４０で連結するという簡易な構成で下糸の張力を調節することができる。
【００２３】
また、上記実施形態においては、取付ネジ２３でエアシリンダ６を支持板２２に固定していたが、エアシリンダ６を固定しておく必要はなく、エアシリンダ６に支持板２２側に突出するピンを設け、このピンを支持板２２の長孔２２ａに嵌め込んだ構成としてもよい。このような構成としても、中釜押さえ１４に連動してエアシリンダ６を長孔２２ａに沿って移動させることができる。
また、上記実施形態においては、ドライバ４を張力調節ネジ３に向けて移動させるエアシリンダ６とドライバ４を回転させるパルスモータ５とで駆動源を別個に設けたが、ドライバ４を進退させる駆動源と回転させる駆動源を一つの駆動源で共通するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】下糸張力調節装置を示す図。
【図２】（ａ）は釜の断面図、（ｂ）はボビンケース及び張力付与板の構成を示す図。
【図３】下糸の張力調節時の下糸張力調節装置の状態を示す図。
【図４】中釜押さえを移動させたときの下糸張力調節装置の動作を示す図。
【図５】他の例における下糸張力調節装置を示す図。
【図６】従来技術における下糸張力調節装置を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  下糸張力調節装置
２  張力付与板（下糸張力付与部）
３  張力調節ネジ
４  ドライバ（係合部）
５  パルスモータ（駆動手段）
６  エアシリンダ（駆動手段）
１０  釜
１１  外釜
１２  中釜
１３  ボビンケース
１４  中釜押さえ（回転規制部）
１５  ボビン
２２  支持板（支持部）
３０  回転腕
４０  連結腕
Ｆ  ミシンフレーム
Ｐ１  固定軸の軸心
Ｐ２  係合ピンの軸心
Ｐ３  中釜の回転中心
Ｐ４  中釜押さえと中釜との係合位置
Ｐ５  連結ピンの軸心
Ｐ６  連結腕とエアシリンダとの連結位置
Ｔ  下糸
【図１】
2009082613.tif 000003
【図２】
2009082613.tif 000004
【図３】
2009082613.tif 000005
【図４】
2009082613.tif 000006
【図５】
2009082613.tif 000007
【図６】
2009082613.tif 000008