(57)【要約】ミシンフレームの上部に設けられた巻糸部から上糸をテンション付与機構（７）、天秤部、針棒および縫針を介して布地にステッチを形成する縫製ミシンにおいて、テンション付与機構（７）は、上糸を糸調子スプリング（２４）を介して挟む一対の調整皿（２１、２２）を装着した調子棒（１７）と、この調子棒（１７）に回転可能に取付けられて上糸を上下に挿通させた糸調子ディスク（１８）とを備え、糸調子ディスク（１８）に不均衡錘部（１８ａ）を一体的に形成し、糸調子ディスク（１８）に所定方向の回転モーメントを与えて上糸にテンションを加える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンフレームの上部に設けられた巻糸部から上糸をテンション付与機構、天秤部、針棒および縫針を介して布地にステッチを形成する縫製ミシンにおいて、
前記テンション付与機構は、前記上糸を糸調子スプリングを介して挟む調整皿を挿通した調子棒と、
この調子棒に回転可能に取付けられて前記上糸を上下に通過させた糸調子ディスクとを備え、
この糸調子ディスクに不均衡錘部を一体的に形成して前記糸調子ディスクに所定方向の回転モーメントを与えて前記上糸に一定のテンションを加えることを特徴とする縫製ミシン。
【請求項２】
前記不均衡錘部は、前記糸調子ディスクの外周縁部に形成したフランジ状の耳部であり、前記天秤部が下死点から上死点に至る過程で前記糸調子ディスクに最大の回転モーメントを与えるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項３】
前記不均衡錘部には、雄螺子が着脱可能に取付けられる複数のねじ穴が径方向に設けられており、前記雄螺子を前記ねじ穴に選択的に取付けることにより、前記不均衡錘部の重心位置を変更して前記糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項４】
前記不均衡錘部には、取付移動可能な鉛部が設けられており、前記不均衡錘部に対する前記鉛部の取付位置を選択することにより、前記不均衡錘部の重心位置を変更して前記糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項５】
前記不均衡錘部には、永久磁石が着脱可能に吸着されており、前記不均衡錘部に対する前記永久磁石の取付位置を選択することにより、前記不均衡錘部の重心位置を変更して前記糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項６】
前記不均衡錘部には、一端が前記不均衡錘部に固定され、他端に渦巻き状のロール部を形成した薄肉の鉛板部が設けられており、前記ロール部を巻き重ねることにより、前記不均衡錘部の重心位置を変更して前記糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項７】
前記不均衡錘部には、ナット部を取付けた螺子棒が径方向に設けられており、前記ナット部を前記螺子棒に沿って螺進退させることにより、前記不均衡錘部の重心位置を変更して前記糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【請求項８】
前記糸調子ディスクには、前記上糸の切断時に前記糸調子ディスクを回転させてスイッチに当接させることにより、ミシンの運転を停止させる突起状のストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の縫製ミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、巻糸部からの上糸を天秤部に通して縫針へ導く途中にテンション付与機構を設けた縫製ミシンに関する。
【背景技術】  縫製ミシンでは、特開平６−２８７８５４号公報に記載されているように、各種の縫い方、被刺繍布地、あるいは使用する糸や布の性状などに応じて上糸に適正なテンション（縫製抵抗）を与えるために上糸制御装置が設けられている。この上糸制御装置は、駆動機構により選択的に駆動する第一、第二、第三テンション付与機構を上下三段階に設けている。天秤部が上死点から下死点に至るまでの間は、上糸が引張られるため第三テンション付与機構の不動作状態にし、第一、第二テンション付与機構のみを駆動させて、テンション付与力を「弱」に設定している。天秤部が下死点を過ぎた時点から上死点に至る直前までの間は、第一、第二、第三テンション付与機構を全て駆動させてテンション付与力を「強」に設定している。これにより、天秤部が下死点から上死点に至る過程で、上糸が天秤により引き上げられる時に生じる上糸の緩みをなくし、ステッチに糸締まり不足が生じることを解消している。
この際の各テンション付与機構は、テンションばねを介して上糸が挟まれた調整皿を調整摘まみで締め付けて、上糸に加わるテンションを調整するものである。このため、上記公報の上糸制御装置は、第一、第二、第三テンション付与機構および駆動機構を備えた複雑な構造を有し、コスト的に嵩むものとなっている。このため、近年では、図６の（イ）、（ロ）に示すように構造を簡素化したテンション付与機構５０を設けている。このテンション付与機構５０は、糸取りばね５１を糸取りディスク５２と調整皿５３、５４との間に挟み、糸取りばね５１の先端部を上糸５５に引っ掛けている。上糸５５が矢印Ｘで示す方向に引出されると、糸取りディスク５２が矢印Ｙの方向に回転し、糸取りばね５１が巻締り方向に縮径変形し、上糸５５に縮径変形量に応じたテンションを加えている。
ところが、糸取りばね５１を設けることは、部品点数の増加につながり、近年の製造業におけるコスト意識の高まりに反する結果を招来する。このため、部品の兼用化により部品点数を削減してコスト的に有利となるテンション付与機構５０を備えた縫製ミシンの登場が望まれていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は部品点数を削減してコスト的に有利となるテンション付与機構を実現させることが可能な縫製ミシンを提供することにある。
【発明の開示】
（１）縫製ミシンにおけるテンション付与機構は、上糸を糸調子スプリングを介して挟む調整皿を挿通した調子棒と、この調子棒に回転可能に取付けられて上糸を上下に通過させた糸調子ディスクとを備え、糸調子ディスクに不均衡錘部を一体的に形成して糸調子ディスクに所定方向の回転モーメントを与えて上糸に一定のテンションを加えて鎌部に必要な糸量を調節している。また、天秤が上糸を引き上げる過程で生じる鎌部分の糸の緩みをなくしている。この場合、不均衡錘部が糸調子ディスクと一体的に形成されているので、従来の糸取りばねが不要になり、部品の兼用化により部品点数を削減してコスト的に有利となる。
（２）不均衡錘部は、糸調子ディスクの外周縁部に形成したフランジ状の耳部となっており、天秤部が下死点から上死点に至る過程で糸調子ディスクに最大の回転モーメントを与える。このため、不均衡錘部の構造が簡素であり、天秤部が下死点から上死点に至る過程で、上糸が天秤の動作時に巻糸部から余分に引き出されることがなく、ステッチに糸締まり不足が生じることを解消している。
（３）不均衡錘部には、雄螺子が着脱可能に取付けられる複数のねじ穴が径方向に設けられている。雄螺子をねじ穴に選択的に取付けることにより、不均衡錘部の重心位置を変更して糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしている。このため、縫い方、被刺繍布地、あるいは使用する糸や縫製上の布の性状などに応じて上糸に適切なテンションを加えることができる。
（４）不均衡錘部には、取付移動可能な鉛部が設けられている。不均衡錘部に対する鉛部の取付位置を選択することにより、不均衡錘部の重心位置を変更して糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしている。このため、上糸に適切なテンションを加えることができ、（３）の事項で述べたことと同様な効果が得られる。
（５）不均衡錘部には、永久磁石が着脱可能に吸着されている。不均衡錘部に対する永久磁石の取付位置を選択することにより、不均衡錘部の重心位置を変更して糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしている。このため、上糸に適切なテンションを加えることができ、（３）の事項で述べたことと同様な効果が得られる。
（６）不均衡錘部には、一端が不均衡錘部に固定され、他端に渦巻き状のロール部を形成した薄肉の鉛板部が設けられている。ロール部を巻き重ねることにより、不均衡錘部の重心位置を変更して糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしている。このため、上糸に適切なテンションを加えることができ、（３）の事項で述べたことと同様な効果が得られる。
（７）不均衡錘部には、ナット部を取付けた螺子棒が径方向に設けられている。ナット部を螺子棒に沿って螺進退させることにより、不均衡錘部の重心位置を変更して糸調子ディスクに加える回転モーメントを調整可能にしている。このため、上糸に適切なテンションを加えることができ、（３）の事項で述べたことと同様な効果が得られる。
（８）糸調子ディスクには、突起状のストッパーが設けられている。上糸の切断時に糸調子ディスクが回転することに伴い、ストッパーをスイッチに当接させてミシンの運転を停止させる。このため、上糸の切断時にミシンの運転がそのまま続行してしまう不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は縫製ミシンの斜視図である（実施例１）。
図２は縫製ミシンの側面図である。
図３はテンション付与機構の拡大分解斜視図である。
図４は、糸調子ディスクの作用を説明するために示すテンション付与機構の拡大斜視図である。
図５の（イ）〜（ヘ）は、各種の糸調子ディスクを示す正面図である（実施例２〜実施例７）。
図６の（イ）、（ロ）は、従来のテンション付与機構を示す正面図および側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】  図１ないし図４は本発明の実施例１を示す。縫製ミシン１のミシンフレーム２の上部には、図１に示すように複数の巻糸部４を設置した糸置台３を設けている。上方に設けられた支持板５とミシンフレーム２との間には、巻糸部４に対応する可撓性のスパイラル管６が設けられている。スパイラル管６の下方には、ミシンフレーム２に取付けられ、後述する上糸Ｔにテンションを加えるテンション付与機構７が巻糸部４の個数に応じて設けられている。テンション付与機構７の下方には、巻糸部４の個数に対応して形成された案内穴８ａを有する中間板部８が取付けられている。天秤部９は、巻糸部４の個数に応じて針棒１０に取付けられ、ミシン下部フレーム２ａから外部に突き出ている。天秤部９に対応する透孔１１ａを有する略コ字状のブラケット１１がミシン下部フレーム２ａに設けられ、これの下方に針棒１０の縫針１２を設けている。巻糸部４からの上糸Ｔは、支持板５に設けられた穴部５ａ、スパイラル管６、テンション付与機構７、中間板部８の案内穴８ａ、天秤部９、ブラケット１１の透孔１１ａを順に通過して縫針１２に通されている。縫製ミシン１の運転に伴って縫針１２が、押え部１３に押さえられた布地１４を上糸Ｔととも通過する（図２参照）。布地１４は、コンピュータのモニターに表示された図案に基づいて制御される送り機構（いずれも図示せず）により前後左右に駆動される取付枠体１５に固定されている。送り機構の下方には、布地１４を通過する上糸Ｔを所定のループ長さで切断するループ掛け鎌および裁断ナイフなどのからなる裁断機構（ともに図示せず）が設けられている。布地１４に対する縫針１２の上下駆動により、上糸Ｔが布地１４にステッチされて各種の絵柄１５Ａを施す刺繍が行われる。
ミシンフレーム２のテンション付与機構７は、図３に示すように棒台１６に嵌込まれ、先端部に雄ねじ部１７ａを設けた調子１７、この調子１７に自由回転可能に挿入された筒状の糸調子ディスク１８を備えている。調子１７には、糸調子ディスク１８に続いて、棒板１９、フェルトパッキン２０、一対の調整皿２１、２２、皿押え２３、糸調子スプリング２４、座金２５および摘みナット部２６を挿通させている。この状態で、摘みナット部２６を調子棒１７の雄ねじ部１７ａに締付けることにより、座金２５および糸調子スプリング２４を介して調整皿２１、２２間の挟持圧を調節して上糸Ｔに対するテンションを調整する。
糸調子ディスク１８は、図４に示すように、ステンレススチール鋼などの金属製であり、その外周縁部に不均衡錘部１８ａをフランジ状の耳部として一体的に形成している。また、糸調子ディスク１８には、不均衡錘部１８ａから所定角度間隔だけ離れた糸通しリング部１８ｂがアーム１８ｃを介して一体に取付けられて、上糸Ｔを挿通させて調整皿２１、２２に案内する。糸調子ディスク１８は不均衡錘部１８ａの偏荷重により、図４の（イ）に矢印Ｍで示す方向の回転モーメントが付与されて、上糸Ｔに一定のテンション（縫製抵抗）を加えている。
縫製ミシン１の運転時、天秤部９が上死点から下死点に至る下り過程では、図４の（イ）に実線で示すように、糸調子ディスク１８は、斜め上方にある不均衡錘部１８ａから回転モーメントＰ１（＝ｒＧ）を与えられる。天秤部９が下死点から上死点に至る上り過程では、図４の（イ）に二点鎖線で示すように、糸調子ディスク１８は、矢印Ｍの方向に回転して右横に変位した不均衡錘部１８ａから回転モーメントＰ２（＝ＲＧ）を与えられる。距離Ｒと距離ｒとの間には、距離Ｒ≧距離ｒの大小関係があるため、Ｐ２≧Ｐ１となって、距離Ｒの時に最大の回転モーメントＰ２となる。
但し、点Ｏは糸調子ディスク１８の中心位置、点Ｇは不均衡錘部１８ａの重心位置、距離ｒは天秤９の下り過程において、重心位置Ｇから中心位置Ｏを通る鉛直線に垂直な線分、距離Ｒは天秤９の上り過程において、重心位置Ｇから中心位置Ｏに至る線分を示す。
また、縫製ミシン１の運転時、図４の（ロ）に示すように何らかの原因で上糸Ｔが切断された場合、糸調子ディスク１８は、上糸Ｔからのテンションを失って不均衡錘部１８ａの偏荷重により、矢印Ｍ方向の回転を受ける。このため、糸調子ディスク１８は、不均衡錘部１８ａに形成された凸部２７が棒台１６の開口端部２８に当接するまで矢印Ｍの方向に回転する。この時、糸調子ディスク１８に形成した突起状のストッパー（図示せず）がスイッチ（図示せず）を押圧して縫製ミシン１の運転を停止する。これにより、上糸Ｔが切断されたままで、縫製ミシン１の運転が続行してしまう不都合を無くしている。
上記構成では、不均衡錘部１８ａを糸調子ディスク１８と一体的に形成したので、従来から設けられていた個別の糸取りばねが不要になり、部品点数を削減してコスト的に有利となる。とりわけ、多数の縫針１２を備える縫製ミシン１では、糸取りばねはテンション付与機構７毎に設置されるため、その個数が多くなり、糸取りばねの不要化により部品点数を削減することは、大きなコスト削減につながるものである。
【実施例２】  図５の（イ）は本発明の実施例２を示す。実施例２では、不均衡錘部１８ａに雄螺子３０が着脱可能に取付けられる複数のねじ穴２９が径方向に設けられている。雄螺子３０をねじ穴２９に選択的に取付けることにより、不均衡錘部１８ａの重心位置を変更することができる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することができ、縫い方、被刺繍布地、あるいは使用する糸や縫製上の布の性状などに応じて上糸Ｔに適切なテンションを加えることができる。
【実施例３】  図５の（ロ）は本発明の実施例３を示す。実施例３では、不均衡錘部１８ａに取付移動可能な鉛部３１が設けられている。不均衡錘部１８ａに対する鉛部３１の取付位置を選択することにより、不均衡錘部１８ａの重心位置を変更することができる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することができる。
【実施例４】  図５の（ハ）は本発明の実施例４を示す。実施例４では、不均衡錘部１８ａに永久磁石３２が着脱可能に吸着されている。不均衡錘部１８ａに対する永久磁石３２の取付位置を選択することにより、不均衡錘部１８ａの重心位置を変更することができる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することができる。
【実施例５】  図５の（ニ）は本発明の実施例５を示す。実施例５の不均衡錘部１８ａは、一端が不均衡錘部１８ａに固定され、他端に渦巻き状のロール部３３ａを形成した薄肉の鉛板部３３が設けられている。鉛板部３３のロール部３３ａを巻き重ねたり、解いて延ばすことにより、不均衡錘部１８ａの重心位置を変更することができる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することが可能になる。
【実施例６】  図５の（ホ）は本発明の実施例６を示す。実施例６の不均衡錘部１８ａには、ナット部３４を取付けた螺子棒３５が径方向に設けられている。ナット部３４を螺子棒３５に沿って回して螺進退させることにより、不均衡錘部１８ａの重心位置を変更することができる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することが可能になる。
【実施例７】  図５の（ヘ）は本発明の実施例７を示す。実施例７の糸調子ディスク１８は、これの基端部１８ｄに対して別体の不均衡錘部１８ａを着脱可能に設けている。別体の不均衡錘部１８ａには、螺子部材３７を挿通させる弧状の長溝３６が周方向に形成されている。長溝３６に対する螺子部材３７の挿通位置を適宜に変更することにより、不均衡錘部１８ａが基端部１８ｄに偏心状態で取付けられる。このため、不均衡錘部１８ａにより糸調子ディスク１８に加わる回転モーメントを大小調整することが可能になる。
［変形例］
なお、不均衡錘部１８ａを一体に形成した糸調子ディスク１８は、ステンレススチール鋼などの金属に限らず、プラスチック、セラミックや強化ガラスなどにより形成してもよい。また、一対の調整皿２１、２２の代わりに、プーリー状のロータリー皿を単品として用いてもよい。また、本発明では、縫製ミシン１として多針形の刺繍ミシンを適用したが、単針形や立体刺繍縫用などであてもよく、広く家庭および工業用のミシンに適用できるものである。
【産業上の利用可能性】  本発明の縫製ミシンでは、糸調子ディスクに不均衡錘部を一体的に形成して糸調子ディスクに所定方向の回転モーメントを与え、上糸に一定のテンションを加えている。不均衡錘部が糸調子ディスクと一体的に形成されているので、従来から設けられていた個別の糸取りばねが不要になる。これにより、部品点数を削減することができてコスト的に有利になり、縫製ミシン製造業界に広く適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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