(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドとベッドの基端から起立する脚部と脚部上端からベッドに対向して延長するアームとを有するミシンに設けられ、ミシンモータに駆動される下軸の回転が伝達されて回転するルーパー天秤軸と、ルーパー天秤軸に固定されたルーパー天秤とを備え、ルーパー天秤の回転によりルーパーに供給されるルーパー糸を所定のタイミングで緊張及び弛緩させるルーパー天秤装置において、
ミシンのベッドには少なくとも作業者側に開口する凹部が形成され、
ルーパー天秤軸は、一方の軸端が凹部に突出するように脚部下方の下軸に対して作業者側のベッド内に設けられ、ベッドに固定された軸受けにより回動可能に支持され、前記軸端にルーパー天秤が装着されていることを特徴とするルーパー天秤装置。
【請求項２】
前記ルーパー天秤の両側に配置されルーパー糸を案内する糸案内部材を、糸経路に直交する方向に取付位置変更可能に糸ガイド土台を取り付け、
前記糸ガイド土台は、前記凹部を形成するミシンフレームから突出する突出軸受けに回動可能に取り付けることができることを特徴とする請求項１に記載のルーパー天秤装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルーパーに連なる下糸を所定のタイミングで弛緩及び緊張させるルーパー天秤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏平縫いミシンや二重環縫いミシンでは、ミシンベッド内においてミシン針に対向して設けられているルーパーに下糸（以下、ルーパー糸）が通され、ミシン針とルーパーとの協働により縫い目を形成するようになっている。
このようなミシンには、ルーパー糸を弛緩及び緊張させるルーパー天秤が設けられ、例えば日本国公報実公昭６３−２４８７１号公報に開示されているように、ミシンの下軸にルーパー天秤（糸制御カム）が設けられた構成が知られているが、このようにルーパー天秤が下軸に設けられていると、下軸にはルーパー駆動機構や送り機構が連結されているため、下軸に対する負荷が大きくなってしまう。このため日本国公報特開平９−６６１８３号公報に開示されているように、別軸にルーパー天秤（糸繰りカム）を設けたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−６６１８３号公報に開示された構成では、脚部のベッド側の側壁部にルーパー天秤（糸繰りカム）を設けているので、縫製作業に支障がないように脚部から針落ち位置までの距離、すなわちミシンアーム部を長くしなければならない。そのためミシンアーム部の固有振動数が低くなり、針棒の上下動の影響を受けやすくなり、特に高速運転の際には振動したり雑音を発したりすることがあった。また、ルーパー天秤はカバーで覆われてはいるものの、ベッド上の作業面積を狭くして縫製作業に支障が生じることは避けられなかった。
また、通常この種のミシンではメリヤスやニット地が縫製対象となる場合が多いので伸張しやすい糸が使用される。そして脚部すなわちルーパー天秤から針落ち位置までの距離が長くなると、その間の糸経路も長くなり、糸が伸ばされる可能性が高くなる。さらにルーパー糸をルーパー天秤に通した後にフレームの穴等を通してフレーム内に案内し、それからルーパーまで糸案内等を介して案内するようにしていたため、天秤を通過した後の糸経路が長くなるとともに糸が屈曲される回数が多くなって糸に余計な抵抗を与え、糸張力に影響を与え、商品品質を低下する恐れがあった。
【０００４】
また、前記実公昭６３−２４８７１号公報に開示された構成では、ルーパー天秤が、作業者に対して奥側となる下軸に固定されていることから、糸通し作業を容易にするように糸案内部を糸通し作業時に手前に移動させて、糸通しの困難さを軽減するように構成しているため、構造が複雑となって製造コストを高価にした。
また、ルーパー糸が切れてルーパー天秤や下軸に巻きついた場合、ルーパー天秤を下軸から外すことが容易ではなく、またそのままの状態では奥にあるため、いずれにしても絡んだ糸を取り除くのは非常に困難で作業性が悪かった。
さらに上記公報のミシンの他に、ルーパー天秤がルーパー駆動軸の末端に取り付けられているタイプのミシンも知られている。この場合、ルーパーのストロークを変更すべくルーパー駆動軸の位置を移動すると、それに伴ってルーパー天秤の位置も調整しなければならないという煩わしさがあった。
【０００５】
本発明の課題は、作業性に優れ、縫製作業にとって支障とならないルーパー天秤装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図５に示すように、ベッド（３１）とベッドの基端から起立する脚部（３０ｂ）と脚部上端からベッドに対向して延長するアーム（３０ａ）とを有するミシン（３０）に設けられ、ミシンモータに駆動される下軸（２０）の回転が伝達されて回転するルーパー天秤軸（５）と、ルーパー天秤軸に固定されたルーパー天秤（７）とを備え、ルーパー天秤の回転によりルーパーに供給されるルーパー糸を所定のタイミングで緊張及び弛緩させるルーパー天秤装置（１）において、
ミシンのベッドには少なくとも作業者側に開口する凹部（３２）が形成され、
ルーパー天秤軸は、一方の軸端が凹部に突出するように脚部下方の下軸（２０）に対して作業者側のベッド内に設けられ、ベッドに固定された軸受け（２、１４、１５）により回動可能に支持され、前記軸端に、ルーパー天秤が装着されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ルーパー天秤軸の一方の軸端は、脚部下方の下軸に対して作業者側に位置し、この軸端はミシンベッドに形成された作業者側に開口を有する凹部に臨んでおり、ルーパー天秤はその軸端に装着されていることから、下軸負荷を低減することができるとともに、ルーパー天秤も、凹部内にあって作業者に近い位置に設けられていることから、ルーパー天秤にルーパー糸が巻きついても作業者は簡単に糸を取り除くことができる。また、作業者に近い位置にあれば、糸通しも簡単に行うことができる。
さらに、ルーパー天秤軸はミシンベッド内に設けられて、ベッドに固定された軸受けにより回動可能に支持されているので、ミシンベッド面よりも下にあり、ベッド上に設けられていることと比較して、縫製時の各種作業を妨げるようなことは全くない。そのため、ミシンアーム部を長く形成する必要もなく、アーム部の固有振動数が低くなることもない。
ここで、ルーパー天秤軸は、ミシンベッド内において、ミシンと向かい合う作業者と平行する、すなわち下軸と並行するように設けられていてもよいし、ルーパー天秤が取り付けられた軸端が作業者側にあって他端は作業者から離れた位置にあるように、すなわち下軸と直交するように設けられていてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のルーパー天秤装置において、
前記ルーパー天秤の両側に配置されルーパー糸を案内する糸案内部材（１１、１２）を、糸経路に直交する方向に取付位置変更可能に糸ガイド土台（１３）を取り付け、
前記糸ガイド土台は、前記凹部を形成するミシンフレームから突出する突出軸受け（左軸受け２）に回動可能に取り付けることができることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、ルーパー天秤の両側の糸案内部材が、糸経路に直交する方向に位置変更可能に取り付けられる糸ガイド土台を、凹部を形成するミシンフレームから突出する突出軸受けに回動可能に取り付けることができる。
【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詳細に説明する。
本発明の一例としてのルーパー天秤装置１は、図２に示すミシン３０（偏平縫いミシンまたは二重環縫いミシン）において実施される。
ミシン３０は、ミシン３０の下部全体を構成するベッド３１、ベッド３１の図２右方にあるベッド右部３１ａから起立する脚部３０ｂ、脚部３０ｂ上端からベッド３１に対向して延長するアーム３０ａとからなる。図２ではミシン針は省略しており、図面手前が作業者側である。
ベッド３１内部にはルーパー糸が通されたルーパー（図示略）が設けられ、ミシン針及びルーパーとの協働により縫い目が形成される。
【００１３】
ベッド３１内部の奥側（図２）に、下軸２０がアーム３０ａの長手方向に平行に設けられ、ミシンモータ（図示略）により、針棒を駆動する上軸（図示しない）と同期して回転される。この下軸２０にスプロケットホイール２１が固定されている。
ルーパー天秤装置１は、ベッド右部３１ａ、すなわち脚部３０ｂ下方に配置され、天秤軸（ルーパー天秤軸）５、ルーパー天秤７、糸ガイド土台１３、糸ガイド板１０などから構成される。
下軸２０の図２手前側（作業者側）に下軸とほぼ平行するように配設された天秤軸５は、左端がベッド右部３１ａの左端壁部３１ｂから外方に突出されている状態で、右軸受け１４、中央軸受け１５、左軸受け２とによって回転可能に支持されている。各軸受け２，１４，１５はそれぞれベッド右部３１ａのフレームに固定されている。
【００１４】
中央軸受け１５を挟んで天秤軸５に嵌め込まれたスラストカラー６、６が、ネジ６ａ、６ａなどにより固定され、これにより軸線方向(図１左右方向)に対する天秤軸５の位置が固定される。
天秤軸５に固定されたスプロケットホイール４と前記スプロケットホイール２１との間に図示しないタイミングベルトが掛け渡され、下軸２０が回転すると、スプロケットホイール２１、前記タイミングベルト、及びスプロケットホイール４を介して天秤軸５が回転される。なお、タイミングベルトではなく、ギア結合による駆動でもよい。
【００１５】
図２に示すように、ベッド３１の中央部には図２手前側（作業者側）及び上方に開放する凹部３２が形成され、前記壁部３１ｂが該凹部３２の右壁を兼ねている。
前記左軸受け２は、左端部を壁部３１ｂから突出し、本発明の突出軸受けとなっている。さらに左軸受け２によって支持されている天秤軸５の左端部は、左軸受け２よりも突出している。
【００１６】
糸ガイド土台１３は、図５に示すように、上面がほぼ平坦に形成された支持部１３ａと、挿通孔１３ｂを有する取り付け部１３ｃとから形成されている。そして、図４に示すように、挿通孔１３ｂを壁部３１ｂから突出する左軸受け２の外周に対して挿通して土台ネジ１７によりネジ止め固定されている。糸ガイド土台１３の取り付け角度は、土台ネジ１７を緩めて回転させることにより任意に調節可能となっている。
【００１７】
支持部１３ａの上面には、中央部分に細長い空間部１０ａを有する平面視略Ｕ字形の糸ガイド板１０がネジ１６、１６によって固定されている。糸ガイド板１０上には糸ガイド部材９、左糸案内部材１１、右糸案内部材１２が取り付けられている。これにより、糸ガイド土台１３、糸ガイド板１０、糸ガイド部材９、左糸案内部材１１、右糸案内部材１２は一体となって左軸受け２に固定支持された状態であり、これら部材により本発明の糸案内手段が構成される。
平面視略Ｆ字形に形成された糸ガイド部材９は、糸ガイド板１０にネジ１８、１８により固定されている略Ｌ字形の固定部９ｃと、固定部９ｃから起立しながら手前側に延長するように形成されたガイド部９ａとからなり、ガイド部９ａは、長孔９ｂを有し、かつ前記空間部１０ａ上方に位置している。
図５における左側(糸経路下流側)の糸案内部材１１、右側(糸経路上流側)の糸案内部材１２は、それぞれ、糸を通す孔である糸孔１１Ａ、１２Ａを形成した起立部１１ａ、１２ａを設けるとともに、横長の取付孔１１ｂ、１２ｂが形成されている。左糸案内部材１１は、取付孔１１ｂにおいてネジ１９により糸ガイド板１０に固定され、右糸案内部材１２は、取付孔１２ｂにおいてネジ１９により糸ガイド部材９の固定部９ａ先端部に固定されている。そしてこの取り付け状態においては、前記糸孔１１Ａ、１２Ａは、前記ガイド部９ａの長孔９ｂに対向する。
取付孔１１ｂ、１２ｂの範囲内で左右糸案内部材１１，１２の取り付け位置を移動することにより起立部１１ａ、１２ａの位置を変えることができる。そして起立部１１ａ、１２ａ、すなわち糸孔１１Ａ，１２Ａの位置が変わることにより、ルーパー天秤７の糸引き量を変えられるようになっている。
【００１８】
左軸受け２から突出している天秤軸５の端部に、ルーパー天秤７が取り付けられている。ルーパー天秤７は、略半月状に形成された２枚の半月板７ａ、７ｂおよび両半月板７ａ，７ｂを一体的に天秤軸５に固定するための連結部(図示しない)とにより構成されている。
糸経路上流側の半月板７ａが円弧部７ｃと直線部７ｅとからなる外周形状を有し、糸経路下流側の半月板７ｂが円弧部７ｄと直線部７ｆとからなる外周形状を有し、両直線部７ｅ，７ｆが、同じ位相となるように配置されている。
前記連結部は、半月板７ａ、７ｂが糸ガイド板１０の空間部１０ａ内においてガイド部９ａの両側に対向するように、半月板７ａ、７ｂを軸線方向に離隔して一体的に天秤軸５に固定されている。
また、半月板７ｂに固定されたボス８が、天秤軸５の軸端に嵌め込まれ、ネジ８ａにより固定されている。したがって、下軸２０の回転により天秤軸５が回転すると、ルーパー天秤７が回転するようになっている。
また、前記半月板７ａ，７ｂの直線部７ｅ，７ｆが糸ガイド板１０に平行となるとき、直線部７ｅ，７ｆは糸ガイド板１０の上面より下方に位置する。
なお、ベッド３１には、凹部３２を開閉するように下端をベッド３１下端に対して回転可能に支持されたカバーＣが設けられ、該カバーＣのカバー上面は、縫製時にはベッド３１上面と同一平面となるように構成される。また、カバーＣとベッド右部３１ａとの間には、カバーＣを閉じた状態とするときルーパー天秤７の近傍に位置して糸供給源からのルーパー糸を凹部３２内に案内するための開口部(図示しない)が形成される。
【００１９】
上記構成のルーパー天秤装置１を組み付ける際、例えば、まず天秤軸５をベッド右部３１ａに取り付け、次いで糸ガイド土台１３を左軸受け２に土台ネジ１７により取り付け、次にルーパー天秤７を天秤軸５に固定する。次いで、糸ガイド板１０の空間部１０ａ内にルーパー天秤７の半月板７ａ、７ｂが入るように、支持部１３ａ上に糸ガイド板１０をネジ１６、１６により固定する。さらに糸ガイド板１０上に、ガイド部９ａがルーパー天秤７の半月板７ａ、７ｂの間に入るように、ネジ１８、１８により糸ガイド部材９を固定する。
そして、このミシンにより縫製作業を行うための糸通し作業の際には、前記カバーＣを開いてルーパー天秤７を露出するとともに下軸２０を手により回転させて前記半月板７ａ，７ｂの直線部７ｅ，７ｆが糸ガイド板１０に平行になる状態とすると、直線部７ｅ，７ｆは糸ガイド板１０の上面より下方に位置するとともに前記糸孔１１Ａ、１２Ａは、前記ガイド部９ａの長孔９ｂに対向する。
この状態で、図示しない糸供給源から供給されたルーパー糸を、一直線上に並んだ糸孔１２Ａ、ガイド部９ａの長孔９ｂ、起立部１１ａの糸孔１１Ａを通して、その後、ベッド３１の先端側に位置するルーパーへ案内する。糸孔１１Ａとルーパーの位置するルーパー位置Ｒとを結ぶほぼ直線上のベッド３１内方機枠に中間糸案内部材Ｇが固定配置され、この中間糸案内部材Ｇに糸を通すことにより、ルーパー天秤７を通過したルーパー糸は平面視及び側面視についてほぼ直線上の経路を通過する。すなわち、この糸孔１１Ａとルーパーの位置するルーパー位置Ｒを結ぶ糸経路においては、理想的には０度〜１０度、大きくとも１５度の範囲内の屈曲度になるようにするとよい。言い換えると、前記ルーパー天秤７及び糸ガイド板１０，左糸案内部材１１を含むルーパー天秤装置が、糸孔１１Ａから上記ルーパーまでの糸経路が上記したような直線上となるように配置されている。
この状態で縫製すると、ガイド部９ａが半月板７ａ、７ｂとの間に位置しているので、ルーパー糸は半月板７ａ、７ｂの円弧部７ｃ、７ｄに掛けられ、長孔９ｂの最前部を通った状態となる。よって、ルーパー天秤７の回転時、ルーパー糸が円弧部７ｃ、７ｄに掛け渡された状態になると、糸は外側に張った（緊張した）状態になる。円弧部７ｃ、７ｄから外れて直線部７ｅ、７ｆに掛けられた状態になると、円弧部７ｃ、７ｄのように外側へ張り出されなくなり、ルーパー糸は糸孔１２Ａ、１１Ａ間の経路を最短直線となるように長孔９ｂ内のより後方を通るようになり、このとき弛緩する。
このようにルーパー天秤装置１は、ルーパー天秤７の回転により、ルーパー糸を所定のタイミングで緊張及び弛緩させるようになっている。
【００２０】
以上のルーパー天秤装置１によれば、天秤軸５が、ミシンベッド３１の作業者側に配置され、且つ軸端がベッド３１の手前側及び上方に開放する凹部３２に突出している。その軸端に固定されているルーパー天秤７は、作業者に近く、凹部３２内にあるので、ルーパー天秤７などにルーパー糸が巻きついても、作業者により視認しやすく且つ広い空間で手先の作業を行えるので、容易にルーパー糸を取り除けるようになるとともにルーパー糸が複雑に絡み合っても各部材を簡単に着脱してルーパー糸を確実に除去できる。
また、ルーパー天秤７や、糸ガイド部材９が作業者に近い位置にあるので、糸通し作業も簡単に行うことができる。
【００２１】
さらに、天秤軸５もルーパー天秤７も、ミシンベッド３１の内部に設けられているので、縫製時の作業を妨げるようなことはない。そのため、アーム３０ａを長く形成する必要もなく、アーム３０ａの固有振動数が低くなることもない。
さらに、ルーパー天秤７からルーパーまでの糸経路を直線的に且つ糸経路長さを短くすることができ、ルーパー糸に余計な抵抗力を与えたり、伸張させることが無くなる。
加えて、このスラストカラー６、６により位置固定されている天秤軸５にルーパー天秤７が固定されているので、ルーパーのストロークの変更に合わせてルーパー天秤の位置まで変えるような調整は不要になった。
さらに、壁部３１ｂから突出している左軸受け２によって、天秤軸５の軸端が支持されているとともに、左軸受け２に対して糸ガイド土台１３が固定されており、左軸受け２が２つの役割りを担うので、構造が簡単で安価なルーパー天秤装置１となる。
【００２２】
また、左糸案内部材１１、右糸案内部材１２の糸ガイド板１０に対する固定位置を変えて糸引き量を変更したときには、糸ガイド土台１３を、回動させて左軸受け２に対する固定位置を変えることで、糸引きのタイミングが変わってしまうことを防ぐことができる。
これについて、図６を用いて具体的に説明する。図６（ａ）のように、左糸案内部材１１、右糸案内部材１２の糸ガイド板１０に対する固定位置を変えると、糸孔１１Ａ、１２Ａの位置が変わり（点線で示す位置に変わる）、糸引き量が変わる。各種条件などに応じて、この糸引き量は適宜変更するようになっている。糸引き量が変わると、糸引きのタイミング、すなわち、ミシン針の上下動に対するルーパー天秤によるルーパー糸の弛緩及び緊張のタイミング（位相）が変わってしまう。しかし、図６（ｂ）のように、左糸案内部材１１、右糸案内部材１２の移動位置に対応するように、糸ガイド土台１３を左軸受け２に対して所定角度回動させて固定し直すことによって、このタイミングのずれをキャンセルし、糸引きのタイミングを元のまま維持することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、具体的な構造、形状等適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、中央軸受けの両側にスラストカラーを設けることで、天秤軸５の位置ずれを防ぐように構成したが、左軸受け２及び右軸受け１４に密着するようにスラストカラーを設けても、同様の作用効果が得られる。
また２つのスラストカラーではなく、一方をＥリングやＣリングに替えてもよい。あるいは、天秤軸に周方向に沿って直径が変わるように段差を設け、その段差に軸受けを突き当て、この軸受けの他端側にスラストカラーを設けてもよい。
また、ルーパー天秤軸は、ミシンベッド内において、ミシンと向かい合う作業者と平行する、すなわち下軸と並行するように設けられていてもよいし、ルーパー天秤が取り付けられた軸端が作業者側にあって他端は作業者から離れた位置にあるように、すなわち下軸と直交するように設けられていてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ルーパー天秤軸の一方の軸端は、脚部下方の下軸に対して作業者側に位置し、この軸端はミシンベッドに形成された作業者側に開口を有する凹部に臨んでおり、ルーパー天秤はその軸端に装着されていることから、ルーパー天秤も、凹部内にあって作業者に近い位置に設けられていることから、ルーパー天秤にルーパー糸が巻きついても作業者は簡単に糸を取り除くことができる。また、作業者に近い位置にあれば、糸通しも簡単に行うことができる。
さらに、ルーパー天秤軸はミシンベッド内に設けられて、ベッドに固定された軸受けにより回動可能に支持されているので、ミシンベッド面よりも下にあり、ベッド上に設けられていることと比較して、縫製時の各種作業を妨げるようなことは全くない。そのため、ミシンアーム部を長く形成する必要もなく、アーム部の固有振動数が低くなることもない。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、ルーパー天秤の両側の糸案内部材が、糸経路に直交する方向に位置変更可能に取り付けられる糸ガイド土台を、凹部を形成するミシンフレームから突出する突出軸受けに回動可能に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のルーパー天秤装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のルーパー天秤装置が設けられているミシンを示す斜視図である。
【図３】図１のルーパー天秤装置を左前方から見た斜視図である。
【図４】図１のルーパー天秤装置を右前方から見た斜視図である。
【図５】糸ガイド土台、糸ガイド板、及び糸ガイド部材を組み付けた状態の斜視図である。
【図６】糸引き量を変更するにともなって、糸ガイド土台を回転させて天秤軸に対する固定位置を変える様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１      ルーパー天秤装置
２      左軸受け（突出軸受け）
４      スプロケット
５      天秤軸（ルーパー天秤軸）
６、６      スラストカラー（阻止部材）
７      ルーパー天秤
７ａ、７ｂ    半月板
９      糸ガイド部材
１０    糸ガイド板
１１    左糸案内部材
１１Ａ    糸孔
１２    右糸案内部材
１２Ａ    糸孔
１３    糸ガイド土台
１４    右軸受け
１５    中央軸受け
２０    下軸
２１    スプロケット
Ｇ      中間糸案内部材
【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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