JP3608281B2 - ミシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントローラによって主軸を駆動する主軸モータを制御することにより、主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させるようにした針交換装置を備えたミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシン（特公平３−６２８２８）は、図１５に示されるように水平方向移動用の水平用エアシリンダＨと上下方向移動用の上下用エアシリンダＶによって往復台ＲとマガジンＭとの位置関係を制御して、針株の交換を行うものであり、図１５および図１６に示されるように糸が糸案内指Ｆの孔Ａを通過して、針棒Ｂに連結されている針保持体Ｔの針Ｎの針の目に通されているものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のミシンは、図１５に示されるように水平方向移動用の水平用エアシリンダＨと上下方向移動用の上下用エアシリンダＶによって往復台ＲとマガジンＭとの位置関係を制御して、針株の交換を行うものであるので、装置が大がかりとなり、部品点数が多く、コスト高になるという問題があった。
【０００４】
前記従来のミシンは、図１５および図１６に示されるように糸が糸案内指Ｆの孔Ａを通過して、針棒Ｂに連結されている針保持体Ｔの針Ｎの針の目に通されているので、糸の交換が面倒であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明者らは、コントローラによって主軸を駆動する主軸モータを制御することにより、主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うという本発明の技術的思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結果、シンプルな装置とし、部品点数を減らし、コストを下げるとともに、糸の交換を容易にするという目的を達成する本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）のミシンは、
主軸を駆動する主軸モータの回転によって上下動する針棒と、
交換すべき針株を受け取るとともに、装着すべき針株を前記針棒の下方に位置決めする針保持台と、
交換すべき針株を受け渡す時は前記針棒を上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は前記針棒を下方に移動させるように前記主軸モータを制御するコントローラと
から成る針交換装置を
備えているものである。
【０００７】
本発明（請求項２に記載の第２発明）のミシンは、
前記第１発明において、
前記主軸モータと前記針棒との間に、
該主軸モータによって回転駆動される回転部材と、
該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドとを介挿して、
前記針棒をガイドに沿って上下動し得る構成より成る
ものである。
【０００８】
本発明（請求項３に記載の第３発明）のミシンは、
前記第１発明において、
支点を中心に揺動するリンク機構と、
該リンク機構を揺動する駆動モータと、
前記リンク機構の先端に係止され、針株を保持する針保持台と
から成る針揺動機構を
備えているものである。
【０００９】
本発明（請求項４に記載の第４発明）のミシンは、
前記第１発明において、
複数の糸案内部材が揺動可能に並設され、ミシンの機枠に対して横方向に移動し得る移動枠と、
該移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めする移動モータとよって構成される移動機構を
備えているものである。
【００１０】
本発明（請求項５に記載の第５発明）のミシンは、
前記第１発明において、
揺動可能に支持され、縫製する糸を係止するフック状の係止部材と、
揺動可能に支持され、縫製する糸を交換する場合に該係止部材に係止された糸の係止状態を解除する糸たぐりリンクと、
揺動可能に支持され、解除された糸を該糸たぐりリンクからはずして係止する糸はずしリンクと、
該糸はずしリンクに係止された待機中の糸を前記係止部材に案内する糸案内部材と
から成る糸交換機構を
備えているものである。
【００１１】
（作用）
上記構成より成る第１発明のミシンは、前記コントローラによって主軸を駆動する前記主軸モータを制御することにより、前記主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００１２】
上記構成より成る第２発明のミシンは、前記コントローラによって主軸を駆動する前記主軸モータを制御することにより、前記主軸モータによって回転駆動される前記回転部材の回転により、該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドを介して、ガイドに沿って上下動する前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００１３】
上記構成より成る第３発明のミシンは、前記第１発明の作用に加え、前記駆動モータが、前記リンク機構を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構の先端に係止され針株を保持する前記針保持台を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるものである。
【００１４】
本発明（請求項４に記載の第４発明）のミシンは、前記第１発明の作用に加え、前記移動機構を構成する前記移動モータとよって、複数の前記糸案内部材が揺動可能に並設され、前記ミシンの機枠に対して横方向に移動し得る前記移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めすることにより、縫製する糸を選択するものである。
【００１５】
本発明（請求項５に記載の第５発明）のミシンは、前記第１発明の作用に加え、揺動可能に支持された縫製する糸を係止するフック状の前記係止部材に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に揺動可能に支持された前記糸たぐりリンクによって解除して、揺動可能に支持された前記糸はずしリンクによって、解除された糸を前記糸たぐりリンクから外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材によって前記糸はずしリンクに係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記係止部材に案内して、該係止部材のフックに係止することにより、糸の交換を行うものである。
【００１６】
【発明の効果】
上記作用を奏する第１発明のミシンは、前記主軸モータの回転により前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換用の独立の駆動源が不要であり、シンプルな装置とし、部品点数を減らし、コストを下げるという効果を奏する。
【００１７】
上記作用を奏する第２発明のミシンは、前記主軸モータによって回転駆動される前記回転部材の回転により、該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドを介して、ガイドに沿って上下動する前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換を容易かつ確実に行うことが出来るという効果を奏する。
【００１８】
上記作用を奏する第３発明のミシンは、前記駆動モータが、前記リンク機構を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構の先端に係止され針株を保持する前記針保持台を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるので、簡単な機構によって充分離れた針株交換位置と針株待機位置とを実現するという効果を奏する。
【００１９】
上記作用を奏する第４発明のミシンは、前記移動機構を構成する前記移動モータとよって、複数の前記糸案内部材が揺動可能に並設された前記移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めするので、縫製する糸の選択を可能にするという効果を奏する。
【００２０】
上記作用を奏する第５発明のミシンは、縫製する糸を係止するフック状の前記係止部材に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンクによって解除して、前記糸はずしリンクによって、解除された糸を前記糸たぐりリンクから外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材によって前記糸はずしリンクに係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記係止部材に案内して、該係止部材のフックに係止するので、糸の交換を容易にするという効果を奏する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
本第１実施形態のミシンは、図１ないし図１１に示されるように針棒１１に装着される針株１２の交換を可能にする針交換装置１と、針棒の側方の針株の待機位置と前記針棒１１の下方の針株１２の交換位置との間の揺動を可能にする針揺動機構２と、複数の上糸の中から縫製に用いる上糸の選択を可能にする移動機構３と、不要になった上糸とこれから縫製する上糸との交換を可能にする糸交換機構４とから成るものである。
【００２３】
前記針交換装置１は、図１ないし図６に示されるように主軸を回転駆動する主軸モータ１０と、該主軸モータ１０によって回転駆動される回転部材１３と、該回転部材１３の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッド１４と、該コネクティングロッド１４の他端が係止され直線ガイド１１１に沿って上下動し得る前記針棒１１と、交換すべき針株１２を受け取るとともに、装着すべき針株１２を保持する保持部１５１を備え、該針株１２を前記針棒１１の下方に位置決めする針保持台１５と、交換すべき針株１２を受け渡す時は前記針棒１１を上方に移動させ、装着すべき針株１２を装着する時は前記針棒１１を下方に移動させるように前記主軸モータ１０を制御するコントローラ１６とから成るものである。
【００２４】
前記保持部１５１は、図１２および図１３に示されるように洗濯バサミ状の一端の間に介挿されたバネ１５４によって他端が当接するようにされた一対の対向する揺動部材１５２、１５３によって構成され、他端内側に針株１２の凹部１２１が当接するテーパ部１５４と、針株１２を把持する把持溝１５５が形成されている。
【００２５】
前記針揺動機構２は、図１ないし図６に示されるように２個の支点を中心に揺動する平行な２リンクを備えたリンク機構２１と、該リンク機構２１を扇型の揺動部材２０１の歯部を介して揺動するステッピングモータまたはロータリソレノイドの駆動モータ２０と、前記リンク機構２１の２個のリンクの先端に係止され前記針株１２を保持する保持部を備えた針保持台１５とから成るものである。
【００２６】
前記移動機構３は、図１に示されるように矩形の枠体３１０によって構成され、複数の糸案内板３２が揺動可能に並設され、ミシンの機枠３００に対して横方向に移動し得る移動枠３１と、ラック３０１およびピニオン３０２を介して該移動枠３１を移動させ前記ミシンの機枠３００の作動位置に対して位置決めするステッピングモータまたはギヤドモータ等の移動モータ３０とよって構成されるものである。
【００２７】
すなわち図１に示されるように、前記移動枠３１の垂直部材３１１、３１２の間に水平に配設されたロッド３１３に上糸の必要本数（図１中代表的に２個を図示）だけ前記糸案内板３２が一定間隔で揺動可能に並設され、図２に示されるように前記ミシンの機枠３００の作動位置に位置決めされた前記糸案内板３２の下端に係合する糸案内板開閉リンク３３によってロータリーソレノイド（図示せず）等の作動力によってバネ３３１に抗して該糸案内板３２を揺動し得るように構成されている。
【００２８】
前記糸交換機構４は、図１および図２、図７ないし図１１および図１４に示されるように揺動可能に支持され、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた係止部材としての天びん４１と、揺動可能に支持され縫製する糸を交換する場合に前記天びん４１に係止された糸の係止状態を解除する糸たぐりリンク４２と、揺動可能に支持され解除された糸を該糸たぐりリンク４２からはずして係止する糸はずしリンク４３と、該糸はずしリンク４３に係止された待機中の糸を前記天びん４１に案内する前記糸案内板３２とから成るものである。
【００２９】
前記天びん４１は、図１に示されるように前記主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の外周壁に形成されたカム溝１３１によって、前記主軸の回転に同期して支点を中心にして揺動駆動される。
【００３０】
前記糸はずしリンク４３は、前記糸案内板３２上に軸に揺動可能に支承され、バネの力によって時計方向に付勢されており、開放板に規制され前記糸案内板３２の上糸規制溝３２１から糸はずしリンク４３のツメ部４３１がラップしない位置に規制されている。
【００３１】
前記糸たぐりリンク４２は、図１、図３、図７ないし図１１に示されるように先端に板バネより成る糸たぐり腕４２１が配設され、前記ミシンの機枠３００に固着されたガイドプレート３４１のガイド面３４２で案内してその開き量を決定するように構成されている。すなわち、手たぐり作動する際、上昇途中で板バネが前記天びん４１の幅ｗより広く開き、該天びんに掛かっている上糸をたぐりあげるものである。
【００３２】
上記構成より成る第１実施形態のミシンは、前記針交換装置１が、前記コントローラ１６によって主軸を駆動する前記主軸モータ１０を制御することにより、該主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の回転により、該回転部材１３の一部に揺動可能に一端が係止された前記コネクティングロッド１４を介して、前記直線ガイド１１１に沿って上下動する前記針棒１１を、交換すべき前記針株１２を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき前記針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００３３】
前記揺動機構２は、前記駆動モータ２０が、前記平行リンク機構２１を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構２１の先端に係止され前記針株１２を保持する前記針保持台１５を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるものである。
【００３４】
すなわち図３に示される状態は、針交換作業の第１ステップの上待機位置であり、縫製中の使用されていない糸の待機状態を示すものである。
【００３５】
図４に示される状態において、ステッピングモータまたはロータリソレノイドの前記駆動モータ２０により、前記針保持台１５が支点を中心にして反時計方向に揺動され、針中心が前記針棒の軸心に一致するように位置決めされる。
【００３６】
図５に示される状態において、前記図４に示される状態から前記コントローラ１０からの指令により前記針棒１１が降下され、該針棒１１の下端内部に介挿された針株保持バネと鋼球（図示せず）によって前記針保持台１５に保持された前記針株１２が前記針棒１１に挿着される。
【００３７】
図６に示される状態において、前記針保持台１５が支点を回動中心として時計方向に揺動して待機状態となり、この状態において縫製が実行され、実行後他の針と交換する場合は、再び図６に示される状態に復帰させる。
【００３８】
縫製が行われた針を抜くために、前記針保持台１５が図５に示されるように反時計方向に揺動し、前記把持部１５１のテーパ部１５４が針株１２の凹部１２１によって押し広げられ、該針株１２の凹部１２１が把持溝１５５によって把持された後、図４に示されるように前記コントローラ１０からの指令により前記針棒１１が一定量上昇され、該針棒１１から針株１２が抜かれ、図３に示されるように該針保持台１５が支点を回動中心として時計方向に揺動して上待機状態となる。
【００３９】
次に前記移動機構３は、図１に示されるように前記移動モータ３０によって、複数の前記糸案内部材３２が揺動可能に並設され、前記ミシンの機枠３００に対して前記移動枠を図中横方向に移動させ、次の縫製に必要となる他の上糸が係止されている前記糸案内部材３２の位置に位置決めすることにより、縫製する糸を選択するものである。
【００４０】
上糸は、移動枠３１の上部水平部材３１０に形成した糸通し穴５１から前記ロッド３１３に配設された糸案内片５２を介して、前記糸はずしリンク４３のツメ部４３１に係止され、かつ前記ロッド３１３に係止された糸通し穴部材５３を介して針穴に通されている。
【００４１】
次に前記糸交換機構４は、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた前記天びん４１に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンク４２によって解除して、前記糸はずしリンク４３によって、解除された糸を前記糸たぐりリンク４２から外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材３２によって前記糸はずしリンク４３に係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記天びんに案内して、該天びん４１の前記フック４１１に係止することにより、糸の交換を行うものである。
【００４２】
すなわち図７に示される縫製状態においては、前記天びん４１は上死点位置（図３に示される針株１２の上待機位置に対応する）にあり、前記糸たぐりリンク４２は、天びんの上糸供給、および糸締め挙動に支障が生じないために天びん４１の下死点よりさらに低い位置に設定された下死点位置に待機しているが、糸交換動作が開始されると図８に示されるように該糸たぐりリンク４２が上昇して、前記天びん４１のフック４１１に係止されている糸を該フック４１１から外れる位置まで上昇する。
【００４３】
次に図９に示されるように前記糸案内開閉リンク３３が、ロータリーソレノイド等によりバネ３３１の力に抗して反時計方向に揺動するので、前記糸案内板３２との係合が解除されるため、前記糸案内板３２がバネ３２３の付勢力によって反時計方向に揺動する。
【００４４】
図９において、図７に示される状態を２点鎖線で示し、前記糸はずしリンク４３は、バネの力で時計方向に付勢されており、一端４３２がバネ４３３の力に抗して開放板３１３に規制され前記糸案内板３２の前記上糸規制溝３２１から前記ツメ部４３１がラップしない位置に規制されている。
【００４５】
前記糸案内板３２は、糸案内板最上部のツメ部３２２が糸案内規制板３２３の左端肉部に当接して停止する。上記動きの中で、前記糸はずしリンク４３は支点軸に挿入付勢されたバネ４３３の付勢力によって時計方向に揺動して、前記糸たぐり腕４２１によって引上げられていた上糸を捕捉し、前記天びん４１から上糸を完全に解除する、該天びん４１の正面に位置しないその他の複数の糸案内板３２は全て、運動完了状態であり、非使用の糸を捕捉し待機している。
【００４６】
図１０に示されるように、次に縫製したい他の上糸を選択するため、前記糸たぐりリンク４２および同腕４２１を反時計方向に揺動させ下死点まで戻した後、前記移動枠３１を横方向（紙面直角方向）に移動させ所望の上糸の糸案内板３２が前記天びんの正面に位置するように位置決めする。
【００４７】
図１１に示されるように、前記糸案内板開閉リンク３３の作動用のロータリーソレノイドの通電を止めると、バネ３３１の力で該糸案内板開閉リンク３３が時計方向に揺動して、図７に示される状態に位置する。
【００４８】
前記糸はずしリンク４３は、前記一端４３２が前記開放端に当接し、そのツメ部４３１が前記糸案内板３２の前記上糸規制溝３２１からラップしない状態になるので、上糸は該上糸規制溝３２１に規制されつつ、重力の作用方向に落下して、前記天びん４１のフック４１１に係止され、糸掛け動作が完了する。
【００４９】
上記作用を奏する第１実施形態のミシンは、前記主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の回転により、該回転部材１３に一端が係止された前記コネクティングロッド１４を介して、前記ガイド１１１に沿って上下動する前記針棒１１を、交換すべき針株１２を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株１２を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換を容易かつ確実に行うことが出来るという効果を奏する。
【００５０】
また第１実施形態のミシンは、前記駆動モータ２０が、前記平行リンク機構２１を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構２１の先端に係止され針株１２を保持する前記針保持台１５を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるので、簡単な機構によって充分離れた針株交換位置と針株待機位置とを実現するという効果を奏する。
【００５１】
さらに第１実施形態のミシンは、前記移動機構３を構成する前記移動モータ３０によって、複数の前記糸案内板３２が揺動可能に並設された前記移動枠３１を移動させ前記ミシンの機枠３００に配設した前記天びん４１に対して位置決めするので、縫製する糸の選択を可能にするという効果を奏する。
【００５２】
また第１実施形態のミシンは、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた前記天びん４１に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンク４２によって解除して、前記糸はずしリンク４３によって、解除された上糸を前記糸たぐりリンク４２から外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内板３２によって前記糸はずしリンク４３に係止された次の縫製で用いる待機中の上糸を前記天びんに案内して、該天びんの前記フック４１１フックに係止するので、孔に糸を通す従来のミシンに比べて糸の交換を容易にするという効果を奏する。
【００５３】
さらに第１実施形態のミシンは、必要数の前記糸案内板３２に係止された上糸を１個の天びん４１および糸案内板開閉リンク３３によって、選択的に係止するものであるので、構成がシンプルであり、部品数が少なく、保守を容易にしてコストを下げるという効果を奏する。
【００５４】
また第１実施形態のミシンは、針株１２の交換にあたり、前記コントローラからの指令によって前記主軸モータ１０による回転駆動により、前記針棒１１を上下動させ、針交換を行うので、前記コントローラのロジックの変更のみによって、従来のエアシリンダのような高価な部品を不要にして、保守を容易にするとともに、コストを下げるという効果を奏する。
【００５５】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のミシンの要部を示す斜視図である。
【図２】本第１実施形態のミシンの機枠側の構成を示す部分斜視図である。
【図３】本第１実施形態のミシンの針株の待機状態を示す側面図である。
【図４】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図５】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図６】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図７】本第１実施形態のミシンの縫製状態における糸交換機構を示す側面図である。
【図８】本第１実施形態のミシンの糸交換開始状態を示す側面図である。
【図９】本第１実施形態のミシンの糸はずし状態を示す側面図である。
【図１０】本第１実施形態のミシンの糸の選択状態を示す側面図である。
【図１１】本第１実施形態のミシンの糸掛け状態を示す側面図である。
【図１２】本第１実施形態のミシンにおける針保持台の保持部を示す斜視図である。
【図１３】本第１実施形態の保持部および針株を示す展開図である。
【図１４】本第１実施形態における糸案内板の先端および糸はずしリンクを示す展開斜視図である。
【図１５】従来のミシンの針株交換機構を示す側面図である。
【図１６】従来のミシンの糸交換機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 針交換装置
１１ 針棒
１２ 針株
２ 針揺動機構
３ 移動機構
４ 糸交換機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントローラによって主軸を駆動する主軸モータを制御することにより、主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させるようにした針交換装置を備えたミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシン（特公平３−６２８２８）は、図１５に示されるように水平方向移動用の水平用エアシリンダＨと上下方向移動用の上下用エアシリンダＶによって往復台ＲとマガジンＭとの位置関係を制御して、針株の交換を行うものであり、図１５および図１６に示されるように糸が糸案内指Ｆの孔Ａを通過して、針棒Ｂに連結されている針保持体Ｔの針Ｎの針の目に通されているものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のミシンは、図１５に示されるように水平方向移動用の水平用エアシリンダＨと上下方向移動用の上下用エアシリンダＶによって往復台ＲとマガジンＭとの位置関係を制御して、針株の交換を行うものであるので、装置が大がかりとなり、部品点数が多く、コスト高になるという問題があった。
【０００４】
前記従来のミシンは、図１５および図１６に示されるように糸が糸案内指Ｆの孔Ａを通過して、針棒Ｂに連結されている針保持体Ｔの針Ｎの針の目に通されているので、糸の交換が面倒であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明者らは、コントローラによって主軸を駆動する主軸モータを制御することにより、主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うという本発明の技術的思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結果、シンプルな装置とし、部品点数を減らし、コストを下げるとともに、糸の交換を容易にするという目的を達成する本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）のミシンは、
主軸を駆動する主軸モータの回転によって上下動する針棒と、
交換すべき針株を受け取るとともに、装着すべき針株を前記針棒の下方に位置決めする針保持台と、
交換すべき針株を受け渡す時は前記針棒を上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は前記針棒を下方に移動させるように前記主軸モータを制御するコントローラと
から成る針交換装置を
備えているものである。
【０００７】
本発明（請求項２に記載の第２発明）のミシンは、
前記第１発明において、
前記主軸モータと前記針棒との間に、
該主軸モータによって回転駆動される回転部材と、
該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドとを介挿して、
前記針棒をガイドに沿って上下動し得る構成より成る
ものである。
【０００８】
本発明（請求項３に記載の第３発明）のミシンは、
前記第１発明において、
支点を中心に揺動するリンク機構と、
該リンク機構を揺動する駆動モータと、
前記リンク機構の先端に係止され、針株を保持する針保持台と
から成る針揺動機構を
備えているものである。
【０００９】
本発明（請求項４に記載の第４発明）のミシンは、
前記第１発明において、
複数の糸案内部材が揺動可能に並設され、ミシンの機枠に対して横方向に移動し得る移動枠と、
該移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めする移動モータとよって構成される移動機構を
備えているものである。
【００１０】
本発明（請求項５に記載の第５発明）のミシンは、
前記第１発明において、
揺動可能に支持され、縫製する糸を係止するフック状の係止部材と、
揺動可能に支持され、縫製する糸を交換する場合に該係止部材に係止された糸の係止状態を解除する糸たぐりリンクと、
揺動可能に支持され、解除された糸を該糸たぐりリンクからはずして係止する糸はずしリンクと、
該糸はずしリンクに係止された待機中の糸を前記係止部材に案内する糸案内部材と
から成る糸交換機構を
備えているものである。
【００１１】
（作用）
上記構成より成る第１発明のミシンは、前記コントローラによって主軸を駆動する前記主軸モータを制御することにより、前記主軸モータの回転に応じて上下動する針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００１２】
上記構成より成る第２発明のミシンは、前記コントローラによって主軸を駆動する前記主軸モータを制御することにより、前記主軸モータによって回転駆動される前記回転部材の回転により、該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドを介して、ガイドに沿って上下動する前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００１３】
上記構成より成る第３発明のミシンは、前記第１発明の作用に加え、前記駆動モータが、前記リンク機構を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構の先端に係止され針株を保持する前記針保持台を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるものである。
【００１４】
本発明（請求項４に記載の第４発明）のミシンは、前記第１発明の作用に加え、前記移動機構を構成する前記移動モータとよって、複数の前記糸案内部材が揺動可能に並設され、前記ミシンの機枠に対して横方向に移動し得る前記移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めすることにより、縫製する糸を選択するものである。
【００１５】
本発明（請求項５に記載の第５発明）のミシンは、前記第１発明の作用に加え、揺動可能に支持された縫製する糸を係止するフック状の前記係止部材に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に揺動可能に支持された前記糸たぐりリンクによって解除して、揺動可能に支持された前記糸はずしリンクによって、解除された糸を前記糸たぐりリンクから外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材によって前記糸はずしリンクに係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記係止部材に案内して、該係止部材のフックに係止することにより、糸の交換を行うものである。
【００１６】
【発明の効果】
上記作用を奏する第１発明のミシンは、前記主軸モータの回転により前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換用の独立の駆動源が不要であり、シンプルな装置とし、部品点数を減らし、コストを下げるという効果を奏する。
【００１７】
上記作用を奏する第２発明のミシンは、前記主軸モータによって回転駆動される前記回転部材の回転により、該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドを介して、ガイドに沿って上下動する前記針棒を、交換すべき針株を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換を容易かつ確実に行うことが出来るという効果を奏する。
【００１８】
上記作用を奏する第３発明のミシンは、前記駆動モータが、前記リンク機構を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構の先端に係止され針株を保持する前記針保持台を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるので、簡単な機構によって充分離れた針株交換位置と針株待機位置とを実現するという効果を奏する。
【００１９】
上記作用を奏する第４発明のミシンは、前記移動機構を構成する前記移動モータとよって、複数の前記糸案内部材が揺動可能に並設された前記移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めするので、縫製する糸の選択を可能にするという効果を奏する。
【００２０】
上記作用を奏する第５発明のミシンは、縫製する糸を係止するフック状の前記係止部材に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンクによって解除して、前記糸はずしリンクによって、解除された糸を前記糸たぐりリンクから外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材によって前記糸はずしリンクに係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記係止部材に案内して、該係止部材のフックに係止するので、糸の交換を容易にするという効果を奏する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
本第１実施形態のミシンは、図１ないし図１１に示されるように針棒１１に装着される針株１２の交換を可能にする針交換装置１と、針棒の側方の針株の待機位置と前記針棒１１の下方の針株１２の交換位置との間の揺動を可能にする針揺動機構２と、複数の上糸の中から縫製に用いる上糸の選択を可能にする移動機構３と、不要になった上糸とこれから縫製する上糸との交換を可能にする糸交換機構４とから成るものである。
【００２３】
前記針交換装置１は、図１ないし図６に示されるように主軸を回転駆動する主軸モータ１０と、該主軸モータ１０によって回転駆動される回転部材１３と、該回転部材１３の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッド１４と、該コネクティングロッド１４の他端が係止され直線ガイド１１１に沿って上下動し得る前記針棒１１と、交換すべき針株１２を受け取るとともに、装着すべき針株１２を保持する保持部１５１を備え、該針株１２を前記針棒１１の下方に位置決めする針保持台１５と、交換すべき針株１２を受け渡す時は前記針棒１１を上方に移動させ、装着すべき針株１２を装着する時は前記針棒１１を下方に移動させるように前記主軸モータ１０を制御するコントローラ１６とから成るものである。
【００２４】
前記保持部１５１は、図１２および図１３に示されるように洗濯バサミ状の一端の間に介挿されたバネ１５４によって他端が当接するようにされた一対の対向する揺動部材１５２、１５３によって構成され、他端内側に針株１２の凹部１２１が当接するテーパ部１５４と、針株１２を把持する把持溝１５５が形成されている。
【００２５】
前記針揺動機構２は、図１ないし図６に示されるように２個の支点を中心に揺動する平行な２リンクを備えたリンク機構２１と、該リンク機構２１を扇型の揺動部材２０１の歯部を介して揺動するステッピングモータまたはロータリソレノイドの駆動モータ２０と、前記リンク機構２１の２個のリンクの先端に係止され前記針株１２を保持する保持部を備えた針保持台１５とから成るものである。
【００２６】
前記移動機構３は、図１に示されるように矩形の枠体３１０によって構成され、複数の糸案内板３２が揺動可能に並設され、ミシンの機枠３００に対して横方向に移動し得る移動枠３１と、ラック３０１およびピニオン３０２を介して該移動枠３１を移動させ前記ミシンの機枠３００の作動位置に対して位置決めするステッピングモータまたはギヤドモータ等の移動モータ３０とよって構成されるものである。
【００２７】
すなわち図１に示されるように、前記移動枠３１の垂直部材３１１、３１２の間に水平に配設されたロッド３１３に上糸の必要本数（図１中代表的に２個を図示）だけ前記糸案内板３２が一定間隔で揺動可能に並設され、図２に示されるように前記ミシンの機枠３００の作動位置に位置決めされた前記糸案内板３２の下端に係合する糸案内板開閉リンク３３によってロータリーソレノイド（図示せず）等の作動力によってバネ３３１に抗して該糸案内板３２を揺動し得るように構成されている。
【００２８】
前記糸交換機構４は、図１および図２、図７ないし図１１および図１４に示されるように揺動可能に支持され、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた係止部材としての天びん４１と、揺動可能に支持され縫製する糸を交換する場合に前記天びん４１に係止された糸の係止状態を解除する糸たぐりリンク４２と、揺動可能に支持され解除された糸を該糸たぐりリンク４２からはずして係止する糸はずしリンク４３と、該糸はずしリンク４３に係止された待機中の糸を前記天びん４１に案内する前記糸案内板３２とから成るものである。
【００２９】
前記天びん４１は、図１に示されるように前記主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の外周壁に形成されたカム溝１３１によって、前記主軸の回転に同期して支点を中心にして揺動駆動される。
【００３０】
前記糸はずしリンク４３は、前記糸案内板３２上に軸に揺動可能に支承され、バネの力によって時計方向に付勢されており、開放板に規制され前記糸案内板３２の上糸規制溝３２１から糸はずしリンク４３のツメ部４３１がラップしない位置に規制されている。
【００３１】
前記糸たぐりリンク４２は、図１、図３、図７ないし図１１に示されるように先端に板バネより成る糸たぐり腕４２１が配設され、前記ミシンの機枠３００に固着されたガイドプレート３４１のガイド面３４２で案内してその開き量を決定するように構成されている。すなわち、手たぐり作動する際、上昇途中で板バネが前記天びん４１の幅ｗより広く開き、該天びんに掛かっている上糸をたぐりあげるものである。
【００３２】
上記構成より成る第１実施形態のミシンは、前記針交換装置１が、前記コントローラ１６によって主軸を駆動する前記主軸モータ１０を制御することにより、該主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の回転により、該回転部材１３の一部に揺動可能に一端が係止された前記コネクティングロッド１４を介して、前記直線ガイド１１１に沿って上下動する前記針棒１１を、交換すべき前記針株１２を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき前記針株を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うものである。
【００３３】
前記揺動機構２は、前記駆動モータ２０が、前記平行リンク機構２１を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構２１の先端に係止され前記針株１２を保持する前記針保持台１５を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるものである。
【００３４】
すなわち図３に示される状態は、針交換作業の第１ステップの上待機位置であり、縫製中の使用されていない糸の待機状態を示すものである。
【００３５】
図４に示される状態において、ステッピングモータまたはロータリソレノイドの前記駆動モータ２０により、前記針保持台１５が支点を中心にして反時計方向に揺動され、針中心が前記針棒の軸心に一致するように位置決めされる。
【００３６】
図５に示される状態において、前記図４に示される状態から前記コントローラ１０からの指令により前記針棒１１が降下され、該針棒１１の下端内部に介挿された針株保持バネと鋼球（図示せず）によって前記針保持台１５に保持された前記針株１２が前記針棒１１に挿着される。
【００３７】
図６に示される状態において、前記針保持台１５が支点を回動中心として時計方向に揺動して待機状態となり、この状態において縫製が実行され、実行後他の針と交換する場合は、再び図６に示される状態に復帰させる。
【００３８】
縫製が行われた針を抜くために、前記針保持台１５が図５に示されるように反時計方向に揺動し、前記把持部１５１のテーパ部１５４が針株１２の凹部１２１によって押し広げられ、該針株１２の凹部１２１が把持溝１５５によって把持された後、図４に示されるように前記コントローラ１０からの指令により前記針棒１１が一定量上昇され、該針棒１１から針株１２が抜かれ、図３に示されるように該針保持台１５が支点を回動中心として時計方向に揺動して上待機状態となる。
【００３９】
次に前記移動機構３は、図１に示されるように前記移動モータ３０によって、複数の前記糸案内部材３２が揺動可能に並設され、前記ミシンの機枠３００に対して前記移動枠を図中横方向に移動させ、次の縫製に必要となる他の上糸が係止されている前記糸案内部材３２の位置に位置決めすることにより、縫製する糸を選択するものである。
【００４０】
上糸は、移動枠３１の上部水平部材３１０に形成した糸通し穴５１から前記ロッド３１３に配設された糸案内片５２を介して、前記糸はずしリンク４３のツメ部４３１に係止され、かつ前記ロッド３１３に係止された糸通し穴部材５３を介して針穴に通されている。
【００４１】
次に前記糸交換機構４は、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた前記天びん４１に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンク４２によって解除して、前記糸はずしリンク４３によって、解除された糸を前記糸たぐりリンク４２から外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内部材３２によって前記糸はずしリンク４３に係止された次の縫製で用いる待機中の糸を前記天びんに案内して、該天びん４１の前記フック４１１に係止することにより、糸の交換を行うものである。
【００４２】
すなわち図７に示される縫製状態においては、前記天びん４１は上死点位置（図３に示される針株１２の上待機位置に対応する）にあり、前記糸たぐりリンク４２は、天びんの上糸供給、および糸締め挙動に支障が生じないために天びん４１の下死点よりさらに低い位置に設定された下死点位置に待機しているが、糸交換動作が開始されると図８に示されるように該糸たぐりリンク４２が上昇して、前記天びん４１のフック４１１に係止されている糸を該フック４１１から外れる位置まで上昇する。
【００４３】
次に図９に示されるように前記糸案内開閉リンク３３が、ロータリーソレノイド等によりバネ３３１の力に抗して反時計方向に揺動するので、前記糸案内板３２との係合が解除されるため、前記糸案内板３２がバネ３２３の付勢力によって反時計方向に揺動する。
【００４４】
図９において、図７に示される状態を２点鎖線で示し、前記糸はずしリンク４３は、バネの力で時計方向に付勢されており、一端４３２がバネ４３３の力に抗して開放板３１３に規制され前記糸案内板３２の前記上糸規制溝３２１から前記ツメ部４３１がラップしない位置に規制されている。
【００４５】
前記糸案内板３２は、糸案内板最上部のツメ部３２２が糸案内規制板３２３の左端肉部に当接して停止する。上記動きの中で、前記糸はずしリンク４３は支点軸に挿入付勢されたバネ４３３の付勢力によって時計方向に揺動して、前記糸たぐり腕４２１によって引上げられていた上糸を捕捉し、前記天びん４１から上糸を完全に解除する、該天びん４１の正面に位置しないその他の複数の糸案内板３２は全て、運動完了状態であり、非使用の糸を捕捉し待機している。
【００４６】
図１０に示されるように、次に縫製したい他の上糸を選択するため、前記糸たぐりリンク４２および同腕４２１を反時計方向に揺動させ下死点まで戻した後、前記移動枠３１を横方向（紙面直角方向）に移動させ所望の上糸の糸案内板３２が前記天びんの正面に位置するように位置決めする。
【００４７】
図１１に示されるように、前記糸案内板開閉リンク３３の作動用のロータリーソレノイドの通電を止めると、バネ３３１の力で該糸案内板開閉リンク３３が時計方向に揺動して、図７に示される状態に位置する。
【００４８】
前記糸はずしリンク４３は、前記一端４３２が前記開放端に当接し、そのツメ部４３１が前記糸案内板３２の前記上糸規制溝３２１からラップしない状態になるので、上糸は該上糸規制溝３２１に規制されつつ、重力の作用方向に落下して、前記天びん４１のフック４１１に係止され、糸掛け動作が完了する。
【００４９】
上記作用を奏する第１実施形態のミシンは、前記主軸モータ１０によって回転駆動される前記回転部材１３の回転により、該回転部材１３に一端が係止された前記コネクティングロッド１４を介して、前記ガイド１１１に沿って上下動する前記針棒１１を、交換すべき針株１２を受け渡す時は上方に移動させ、装着すべき針株１２を装着する時は下方に移動させることにより針交換を行うので、針交換を容易かつ確実に行うことが出来るという効果を奏する。
【００５０】
また第１実施形態のミシンは、前記駆動モータ２０が、前記平行リンク機構２１を支点を中心に揺動させることにより、前記リンク機構２１の先端に係止され針株１２を保持する前記針保持台１５を針株交換位置と針株待機位置とに揺動させるので、簡単な機構によって充分離れた針株交換位置と針株待機位置とを実現するという効果を奏する。
【００５１】
さらに第１実施形態のミシンは、前記移動機構３を構成する前記移動モータ３０によって、複数の前記糸案内板３２が揺動可能に並設された前記移動枠３１を移動させ前記ミシンの機枠３００に配設した前記天びん４１に対して位置決めするので、縫製する糸の選択を可能にするという効果を奏する。
【００５２】
また第１実施形態のミシンは、縫製する糸を係止するフック４１１を備えた前記天びん４１に係止された糸の係止状態を、糸を交換する場合に前記糸たぐりリンク４２によって解除して、前記糸はずしリンク４３によって、解除された上糸を前記糸たぐりリンク４２から外して係止して待機中の糸とするとともに、前記糸案内板３２によって前記糸はずしリンク４３に係止された次の縫製で用いる待機中の上糸を前記天びんに案内して、該天びんの前記フック４１１フックに係止するので、孔に糸を通す従来のミシンに比べて糸の交換を容易にするという効果を奏する。
【００５３】
さらに第１実施形態のミシンは、必要数の前記糸案内板３２に係止された上糸を１個の天びん４１および糸案内板開閉リンク３３によって、選択的に係止するものであるので、構成がシンプルであり、部品数が少なく、保守を容易にしてコストを下げるという効果を奏する。
【００５４】
また第１実施形態のミシンは、針株１２の交換にあたり、前記コントローラからの指令によって前記主軸モータ１０による回転駆動により、前記針棒１１を上下動させ、針交換を行うので、前記コントローラのロジックの変更のみによって、従来のエアシリンダのような高価な部品を不要にして、保守を容易にするとともに、コストを下げるという効果を奏する。
【００５５】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のミシンの要部を示す斜視図である。
【図２】本第１実施形態のミシンの機枠側の構成を示す部分斜視図である。
【図３】本第１実施形態のミシンの針株の待機状態を示す側面図である。
【図４】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図５】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図６】本第１実施形態のミシンの針株の交換状態を示す側面図である。
【図７】本第１実施形態のミシンの縫製状態における糸交換機構を示す側面図である。
【図８】本第１実施形態のミシンの糸交換開始状態を示す側面図である。
【図９】本第１実施形態のミシンの糸はずし状態を示す側面図である。
【図１０】本第１実施形態のミシンの糸の選択状態を示す側面図である。
【図１１】本第１実施形態のミシンの糸掛け状態を示す側面図である。
【図１２】本第１実施形態のミシンにおける針保持台の保持部を示す斜視図である。
【図１３】本第１実施形態の保持部および針株を示す展開図である。
【図１４】本第１実施形態における糸案内板の先端および糸はずしリンクを示す展開斜視図である。
【図１５】従来のミシンの針株交換機構を示す側面図である。
【図１６】従来のミシンの糸交換機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 針交換装置
１１ 針棒
１２ 針株
２ 針揺動機構
３ 移動機構
４ 糸交換機構
Claims (5)
- 主軸を駆動する主軸モータの回転によって上下動する針棒と、
交換すべき針株を受け取るとともに、装着すべき針株を前記針棒の下方に位置決めする針保持台と、
交換すべき針株を受け渡す時は前記針棒を上方に移動させ、装着すべき針株を装着する時は前記針棒を下方に移動させるように前記主軸モータを制御するコントローラと
から成る針交換装置を
備えていることを特徴とするミシン。 - 請求項１において、
前記主軸モータと前記針棒との間に、
該主軸モータによって回転駆動される回転部材と、
該回転部材の一部に揺動可能に一端が係止されたコネクティングロッドとを介挿して、
前記針棒をガイドに沿って上下動し得る構成より成ることを特徴とするミシン。 - 請求項１において、
支点を中心に揺動するリンク機構と、
該リンク機構を揺動する駆動モータと、
前記リンク機構の先端に係止され、針株を保持する針保持台と
から成る針揺動機構を
備えていることを特徴とするミシン。 - 請求項１において、
複数の糸案内部材が揺動可能に並設され、ミシンの機枠に対して横方向に移動し得る移動枠と、
該移動枠を移動させ前記ミシンの機枠に対して位置決めする移動モータとによって構成される移動機構を
備えていることを特徴とするミシン。 - 請求項１において、
揺動可能に支持され、縫製する糸を係止するフック状の係止部材と、
揺動可能に支持され、縫製する糸を交換する場合に該係止部材に係止された糸の係止状態を解除する糸たぐりリンクと、
揺動可能に支持され、解除された糸を該糸たぐりリンクからはずして係止する糸はずしリンクと、
該糸はずしリンクに係止された待機中の糸を前記係止部材に案内する糸案内部材と
から成る糸交換機構を
備えていることを特徴とするミシン。
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