JP2019170707A - ミシンの針棒駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】針棒の長さを長尺化することなく、ベッド上面からアーム下面までの懐高さを十分に確保できるミシンの針棒駆動機構を提供する。【解決手段】ミシン２１の針棒駆動機構２７は、針棒軸３０の回転運動を針棒２６の上下往復駆動に変換する上下動機構３１と、上軸２９の回転運動を針棒２６の前後往復駆動に変換する前後動機構３２とを備えている。上軸２９と針棒軸３０はそれぞれヘッド２５内に水平配置され回転可能に支持されている。針棒軸３０は上軸２９より下方にて配置され、上軸２９に固定される歯付きプーリー４０と針棒軸３０に固定される歯付きプーリー４１にはタイミングベルト４２が掛け渡されている。以上の構成により、上軸２９の上下位置かつタイミングベルト４２の長さに応じてアーム２４の上下位置を設定できるので、針棒２６の長さを長尺化することなく、ベッド上面からアーム２４下面までの懐高さを十分に確保できる。【選択図】 図１

Description

本発明は、ミシンとりわけ針送りミシンの針棒駆動機構に関する。
本発明において、前後とはミシンの生地送り方向における前後方向をいい、左右とはミシンを正面から見た時の左右方向をいう。また上下とはミシンの上下方向をいう。

従来、ミシンの針棒駆動機構として、針棒に上下動を伝達する上下動機構と針棒に前後動を伝達する前後動機構を備えたものがある（例えば、特許文献１）。図４は特許文献１に開示された従来の針棒駆動機構を備えたミシンの正面図である。
図４に示すように、ミシン１はベッド（基板）２ａ，柱部（柱体）２ｂと、ベッド２ａから上方に延びる脚柱部（スタンド）３と、脚柱部３からベッド２ａと対向して延びるアーム４と、アーム４の先端に連設されるヘッド５とを有する。ヘッド５には上下動および前後動可能に針棒６が設けられ、針棒６は下端に針１４を保持する。
針棒６に上下動を伝達する上下動機構は、アーム４内において水平配置されアーム４に支持される上軸８と、ヘッド５内に突出する上軸８の端部に連結されるモーションクランク（クランク）９と、モーションクランク９に上端が連結されるリンク（連結棒）１０と、リンク１０の下端に連結されるホルダ（枢着結合部）とを備える。針棒６はその中途にホルダが取り付けられ、上軸８の回転によって上下動する。
針棒６に前後動を伝達する前後動機構は、アーム４内において上軸８より下方にて水平配置されアーム４に支持される揺動軸１２と、ヘッド５内に突出する揺動軸１２の端部に固定される揺動腕１３とを備える。揺動腕１３は針棒６とホルダとの連結部を挟むように上下２位置で針棒６を支持している。揺動軸１２の回動によって揺動腕１３が揺動軸１２中心に揺動し針棒６は前後動する。

上述のように構成された従来のミシン１の針棒駆動機構７では、柱部２ｂ上面に積載された生地は針棒駆動機構７により生地送り方向に送られながら、針１４，図示しないルーパ等々の各部材が協働して縫製が行なわれる。特許文献１に開示されるミシンは、主に立体形状の被縫製物に縫い目を形成するのに用いられる。

特表平４−５０４９５８号公報（第１図、第２図）

従来のミシン１を用いて縫製を行なう場合、上述したように立体形状の被縫製物を取り扱うことが多い。被縫製物の立体形状は種々あり、中には上下に長尺のものもある。したがって、従来のミシン１を用いて縫製する場合、被縫製物の形状によっては、被縫製物がアーム４の下面やベッド２ａの上面に接触するなどして、縫製の作業性が損なわれる可能性があった。

上記問題を解決するためには、ベッド２ａ上面からアーム４下面までの懐高さを十分に確保する必要がある。その解決手段の一案として、従来ミシン１における脚柱部３を上方に延ばし、上下動機構と前後動機構からなる針棒駆動機構７の構成を変更することなくアーム４と共に従来ミシン１より上方に位置させ、かつ針棒６を従来ミシン１のものより長く設定することが考えられる。しかしながら、針棒を長尺化すると、針棒の製造難易度の上昇、加工面・材料面によるコストアップが生じる。また、針棒駆動時の針棒の慣性力が大きくなることにより針棒のオーバーランが発生し、その結果、部品耐久性の低下や縫製品質の低下などの問題が生じるおそれがある。さらに、上述の問題は針棒が長くなれば長くなるほど深刻度を増す。

したがって、本発明の課題は、針棒の長さを長尺化することなく、ベッド上面からアーム下面までの懐高さを十分に確保できるミシンの針棒駆動機構を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のミシンの針棒駆動機構は、
上方に延びる脚柱部と、
前記脚柱部から水平方向に延びるアームと、
前記アームの先端に連設されるヘッドと、
前記ヘッドに設けられ下端に針を保持する針棒と、
前記ヘッド内に水平配置され回転可能に支持される上軸と、
前記ヘッド内に前記上軸より下方にて水平配置され回転可能に支持される針棒軸と、
前記上軸の回転運動を前記針棒軸に伝達する伝達機構と、
前記針棒軸の回転運動を前記針棒の上下往復駆動に変換する上下動機構と、
前記上軸の回転運動を前記針棒の前後往復駆動に変換する前後動機構と、
を備えることを特徴とする。

なお、前記伝達機構は、前記上軸と前記針棒軸にそれぞれ設けられた歯付きプーリーと、これら歯付きプーリーに掛け渡されたタイミングベルトとから構成されていることが望ましい。

さらに、前記前後動機構は、
前記上軸に設けられる偏心部と、
一端が前記偏心部に連結されるロッドと、
前記ロッドの他端に連結される第１クランクと、
前記上軸より下方にて水平配置されるとともに回転可能に支持され前記第１クランクが連結する回動軸と、
前記回動軸に連結される第２クランクと、
前記第２クランクに連結されるリンクと、
前記リンクに連結され上下２位置で前記針棒を支持する揺動腕とを備え、
前記揺動腕は左右に軸部をそれぞれ設け、前記両軸部は回転可能に前記ヘッドに支持されていることが望ましい。

本発明のミシンの針棒駆動機構によれば、針棒の長さを長尺化することなく、ベッド上面からアーム下面までの懐高さを十分に確保できる。つまり、針棒の長さを長尺化することがないので、上述のような針棒の長尺化による問題は発生しない。また、ベッド上面からアーム下面までの懐高さを十分に確保できるので、上下に長尺の立体形状からなる被縫製物を縫製する場合であっても、縫製の作業性が損なわれることはない。さらに、針棒の前後動機構における揺動腕を従来ミシンの片持ち構造からヘッドの左右で支持する両持ち構造としたので、針棒駆動機構は安定性を増す。

本発明に係る針棒駆動機構を備えたミシンの概略正面図。 針棒駆動機構の斜視図。 針棒駆動機構の要部を拡大した部分断面正面図。 従来の針棒駆動機構を備えたミシンの概略正面図。

以下、本発明に係るミシン２１の針棒駆動機構２７について詳細に説明する。図１は針棒駆動機構２７を備えたミシン２１の正面図で、ミシン２１のフレームを形成するベッドや柱部２２，脚柱部２３の一部を省略している。図２は針棒駆動機構２７の斜視図、図３は針棒駆動機構２７の揺動腕５１近傍を拡大し部分断面にした正面図である。なお、図２に示す記号Ｆは生地送り方向を表している。また、図３は針棒駆動機構２７の構成を一部省略している。
ミシン２１は、上方に延びる脚柱部２３と、脚柱部２３の上部から水平方向に延びるアーム２４と、アーム２４の先端に連設されるヘッド２５と、ヘッド２５の下方に立設する柱部２２を備えている。ヘッド２５内およびアーム２４内には上軸２９が左右に延びて水平配置され、ヘッド２５およびアーム２４に回転可能に支持されている。さらに、ヘッド２５内には針棒軸３０が上軸２９より下方にて左右に延びて水平配置され、ヘッド２５に回転可能に支持されている。針棒駆動機構２７は上軸２９の回転運動を針棒軸３０に伝達する伝達機構を備える。伝達機構は、上軸２９の中途に固定される歯付きプーリー４０と、針棒軸３０の中途に固定される歯付きプーリー４１と、歯付きプーリー４０と歯付きプーリー４１とに掛け渡されたタイミングベルト４２とから構成される。

ヘッド２５には針棒２６が上下動および前後動可能に配置されている。針棒２６は上下に延びて配置されヘッド２５下面より突出する下端に針２８を保持している。針棒駆動機構２７は、針棒軸３０の回転運動を針棒２６の上下往復駆動に変換する上下動機構３１と、上軸２９の回転運動を針棒２６の前後往復駆動に変換する前後動機構３２とを備える。上下動機構３１は、針棒軸３０の一端に固定されるモーションクランク３４と、モーションクランク３４と図示しない偏心ピンで連結されるリンク３５と、針棒６の中途に取り付けられ且つリンク３５に連結されるホルダ３６とを備える。図３に示すように、ホルダ３６はヘッド２５内に配置される案内部材３７によって上下にスライド可能とされている。以上の構成により、針棒２６は針棒軸３０の回転にともない上下動する。

次に、針棒駆動機構２７の前後動機構３２について説明する。ヘッド２５内における上軸２９の中途には上軸２９の軸心より偏心して形成される偏心部材４５が固定されている。偏心部材４５にはロッド４６の一端が連結されている。ロッド４６はその一端から下方に延び、その他端に第１クランク４７の一端が連結されている。第１クランク４７はその一端から後方に延びて配置されている。回動軸４８は、上軸２９より下方かつ後方、さらに針棒軸３０より上方かつ後方にて、左右に延びて水平配置され、ヘッド２５に回転可能に支持されている。第１クランク４７の他端は回動軸４８の中途に連結固定されている。回動軸４８の中途には、さらに、第２クランク４９の一端が固定されている。第２クランク４９はその一端から下方に延びて配置され、その他端にリンク５０の一端が連結されている。リンク５０はその一端から前方に延びて配置され、その他端は揺動腕５１の左側面に連結されている。揺動腕５１の右側面内側には案内部材３７が固定されている。揺動腕５１は針棒上受部５１ａと針棒下受部５１ｂとを有し、針棒上受部５１ａ，針棒下受部５１ｂに針棒２６が挿通されている。図３に示すように、針棒上受部５１ａは針棒２６とホルダ３６の連結部より上位置にて針棒２６を支持し、針棒下受部５１ｂは針棒２６とホルダ３６の連結部より下位置にて針棒２６を支持する。すなわち、針棒上受部５１ａと針棒下受部５１ｂによって、針棒２６は上下２位置で支持されている。また、揺動腕５１は左側面から左方へ延びる軸部５１ｃを有し、軸部５１ｃはヘッド２５に固定されているベアリング５５にて軸支されている。さらに、揺動腕５１は右側面に左右に貫通する軸穴５１ｄを有し、軸穴５１ｄには左右に延びて水平配置される軸５１ｅの左側一端が挿通され、軸５１ｅはネジ５１ｆにより揺動腕５１に固定されている。軸５１ｅの右側他端はヘッド２５に固定されているベアリング５６に軸支されている。すなわち、揺動腕５１はヘッド２５の左右で支持される両持ち構造にされている。なお、本実施例では、組立や加工上の都合により、揺動腕５１と軸５１ｅを別体としたが、軸５１ｅを軸部５１ｃ同様に揺動腕５１と一体としても良い。

以上の針棒駆動機構２７の前後動機構３２の構成により、針棒２６は上軸２９の回転にともない前後動する。まず、図示しないモータの駆動により上軸２９が回転するとロッド４６の上下動、第１クランク４７の揺動を通じて回動軸４８が軸中心に回動する。そして、第２クランク４９が回動軸４８を中心に揺動し、リンク５０の前後動を通じて揺動腕５１が軸部５１ｃおよび軸５１ｅを中心に揺動することになる。すなわち、針棒２６は揺動腕５１の揺動によって前後に揺動することになる。

本発明のミシン２１の針棒駆動機構２７によれば、ヘッド２５内において上軸２９に対して下方に位置する針棒軸３０に上下動機構３１が連結され、上軸２９の回転運動を針棒軸３０にタイミングベルト４２を通じて伝達する構成としたので、上軸２９の上下位置かつタイミングベルト４２の長さに応じてアーム２４の上下位置を設定できる。例えば、従来ミシンと比較して、上軸２９をより上方に設定し、かつタイミングベルト４２を長尺にすることで、アーム２４を従来ミシンのアームの上下位置よりも上位置に設定できる。したがって、本発明のミシンの針棒駆動機構２７によれば、針棒２６の長さを長尺化することなく、ベッド上面からアーム２４下面までの懐高さを十分に確保できる。つまり、針棒の長さを長尺化することがないので、針棒の長尺化による問題は発生しない。また、ベッド上面からアーム２４下面までの懐高さを十分に確保できるので、上下に長尺の立体形状からなる被縫製物を縫製する場合であっても、縫製の作業性が損なわれることはない。
さらに、針棒２６の前後動機構３２における揺動腕５１を従来ミシンの片持ち構造からヘッド２５の左右で支持する両持ち構造としたので、針棒駆動機構２７は安定性を増す。
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。

２１ ミシン
２６ 針棒
３０ 針棒軸
４２ タイミングベルト
４８ 回動軸
５１ 揺動腕

Claims (3)

1. 上方に延びる脚柱部と、
   前記脚柱部から水平方向に延びるアームと、
   前記アームの先端に連設されるヘッドと、
   前記ヘッドに設けられ下端に針を保持する針棒と、
   前記ヘッド内に水平配置され回転可能に支持される上軸と、
   前記ヘッド内に前記上軸より下方にて水平配置され回転可能に支持される針棒軸と、
   前記上軸の回転運動を前記針棒軸に伝達する伝達機構と、
   前記針棒軸の回転運動を前記針棒の上下往復駆動に変換する上下動機構と、
   前記上軸の回転運動を前記針棒の前後往復駆動に変換する前後動機構と、
   を備えることを特徴とするミシンの針棒駆動機構。
2. 前記伝達機構は、前記上軸と前記針棒軸にそれぞれ設けられた歯付きプーリーと、これら歯付きプーリーに掛け渡されたタイミングベルトとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のミシンの針棒駆動機構。
3. 前記前後動機構は、
   前記上軸に設けられる偏心部と、
   一端が前記偏心部に連結されるロッドと、
   前記ロッドの他端に連結される第１クランクと、
   前記上軸より下方にて水平配置されるとともに回転可能に支持され前記第１クランクが連結する回動軸と、
   前記回動軸に連結される第２クランクと、
   前記第２クランクに連結されるリンクと、
   前記リンクに連結され上下２位置で前記針棒を支持する揺動腕とを備え、
   前記揺動腕は左右に軸部をそれぞれ設け、前記両軸部は回転可能に前記ヘッドに支持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシンの針棒駆動機構。

Images