JP4447436B2 - 水平回転釜 - Google Patents

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Description

本発明は、合成樹脂製の内釜と、剣先等を有し内釜を摺動可能に収容する外釜とを有する水平回転釜に関し、特に剣先を有する剣先部材を外釜とは別体の独立部品で構成し、剣先部材を外釜の外釜本体に取外し可能に取付けるものに関する。
従来、各種の縫製装置にはボビン交換が簡単な水平回転釜が使用される場合が多く、全回転釜タイプが一般的に採用されている。この種の水平回転釜は、ボビンを収容する内釜と、この内釜をレース面を介して相対回転可能に保持した状態でミシンモータ等により所定回転方向に回転駆動される外釜等からなっている。
ところで、内釜は、軽量化を図り且つ製作コストを低減させるために、既に合成樹脂材料により製作されており、最近、外釜も同様に合成樹脂により製作されつつある。この場合、外釜は、剣先を一体的に有する場合もあるが、剣先を有する剣先部材を外釜の外釜本体とは別体に構成し、その剣先部材を外釜本体に取付け可能に取付けるようにしたものも種々提案されている。
例えば、実開昭60−149388号に記載のミシンの釜においては、剣先部を有し、駆動軸によって回転駆動され或いは揺動するミシンの釜において、釜本体を合成樹脂で一体形成するととに、剣先部を金属製の保護板等の金属製材料で構成し、剣先部を外釜本体の外周壁部の端部に内側からビス止めにより固定してある(例えば、特許文献1)。
実開昭60−149388号公報 (第1頁、図1,図2)
前述したように、実開昭60−149388号に記載の釜においては、剣先部を外周壁部に内側からビス止めにより固定してあるため、外周壁部に剣先部を固定した部分が二重になり、外周壁部の肉厚が大きくなり、釜全体が大型化するという問題がある。
そこで、剣先部を、外周壁部を切欠いた開口部に、外周壁部の延長として配置するようにし、固定ビス等により外釜の底壁部に着脱可能に取付けることで、外周壁部の肉厚を薄くし、外釜自体の小型化を図ることも考えられる。
しかし、剣先部をその下端部において固定ビス等により外釜の底壁部に固定しただけでは、縫製中に、縫糸が内釜と剣先部の隙間に絡む、所謂糸絡みが発生した場合に、剣先部に対して外方に向かう大きな外部応力が瞬間的に作用するため、剣先部が外部に曲げ変形されたり、剣先部の取付け下部において破損する等の問題が起こる。
請求項1の水平回転釜は、ボビンを収容する合成樹脂製の内釜と、外周壁部と外周壁部に形成された上糸通過用開口部と収容した内釜を支持するレース面とを有し所定回転方向へ回転駆動される外釜とを備えた水平回転釜において、剣先周壁部と剣先本体部とを含み且つ外釜に取外し可能に取付けられる別体の独立部品に形成された剣先部材と、前記剣先部材を取付けるために前記上糸通過用開口部に連なるように前記外釜の前記外周壁部に形成された拡大開口部と、前記外釜の外周壁部から外側へ突出するように形成され、前記外釜の外周壁部に連なり剣先部材の外面に当接する補強周壁部と、外釜の底壁に連なる補強底壁部とを有する嵌合保持部であって、前記拡大開口部を塞ぐように剣先部材を外釜に取付けるために剣先部材の下部を上方から嵌合させて保持可能な嵌合保持部とを備えたものである。
外釜の外周壁部に上糸通過用開口部が設けられ、更にその上糸通過用開口部に連なるように拡大開口部に設けられている。外釜に設けられた嵌合保持部において、剣先部材の下部が上方から嵌合させて保持するようにして、剣先部材が拡大開口部を塞ぐように外釜が取付けられている。
このように、剣先部材が嵌合保持部により外釜に取付けられた場合、剣先部材に有する剣先周壁部により外周壁部が延長されるとともに、その剣先周壁部と剣先本体部等で構成される剣先により、縫針の目穴から延びる上糸ループを確実に捕捉する。
また、前記嵌合保持部が、外釜の外周壁部から外側へ突出するように形成され、外釜の外周壁部に連なり剣先部材の外面に当接する補強周壁部と、外釜の底壁に連なる補強底壁部とを有する場合、剣先部材が嵌合保持部において保持された状態では、剣先部材は外釜の底壁に連なる補強底壁部に保持されるとともに、剣先部材の外面が外釜の外周壁部に連なる補強周壁部に当接して嵌合されているため、縫製中に糸絡み等により剣先部材に対して外方に向かう外部応力が瞬間的に作用した場合でも、補強周壁部との当接により補強され、その外部応力に耐えることができる。
更に、剣先部材の剣先周壁部は外釜のレース面の外側であって、外周壁部に連なるように位置するため、内釜は剣先部材と何ら干渉することなく、回転可能である。
ここで、前記剣先部材は合成樹脂材料で構成された場合(請求項1に従属の請求項)には、剣先部材を合成樹脂材料により成形品として容易に作製でき、しかも金属製と比べて剣先部材の製造コストを削減できる。
ここで、前記剣先部材の下端に複数の位置決めピンが形成され、補強底壁部には複数の位置決めピンが挿入される複数のピン穴が形成された場合(請求項1又は2に従属の請求項)には、剣先部材の下端に形成された複数の位置決めピンを補強底壁部に形成された複数のピン穴に挿入することで嵌合状態となり、剣先部材を取付ける取付け位置の位置決め作業及び取付け作業が容易になる。
ここで、前記複数のピン穴のうち少なくとも1つは、長穴に形成された場合(請求項に従属の請求項)には、これら複数の位置決めピンの製作誤差により、位置決めピンの間隔に寸法誤差が生じた場合であっても、長穴によりその誤差が解消される。
ここで、前記剣先部材の下端部に底壁又は補強底壁部の下方から挿通される固定用ビスで固定されるビス締結部を設けた場合(請求項1〜の何れかに従属の請求項)には、固定用ビスにより、ビス締結部を介して剣先部材が外釜の底壁又は補強底壁部に確実に固定される。
請求項1の発明によれば、内釜と外釜とを備えた水平回転釜において、剣先周壁部と剣先本体部とを含み且つ外釜に取外し可能に取付けられる別体の独立部品に形成された剣先部材と、剣先部材を取付けるために上糸通過用開口部に連なるように外釜の外周壁部に形成された拡大開口部と、外釜に設けられ、拡大開口部を塞ぐように剣先部材を外釜に取付けるために剣先部材の下部を上方から嵌合させて保持可能な嵌合保持部とを備えたので、外釜に設けられた嵌合保持部において、剣先部材の下部が上方から嵌合されて、拡大開口部を塞ぐように剣先部材が外釜に取付けられるため、剣先部材の嵌合状態を保持しつつ外釜に確実に取付けることができる。
また、剣先周壁部と剣先本体部とを有する剣先部材は、別体の独立部品であるため、必要に応じて、嵌合保持部における嵌合状態を解除するだけで、剣先部材だけを単独で簡単に交換することができ、外釜全体の交換に比べて交換費用を安価にすることができる。
更に、上糸通過用開口部に連なるように拡大開口部が設けられ、その拡大開口部を塞ぐように剣先部材が外釜に取付けられるため、外周壁部の肉厚を大きくせず、外釜の小型化を図ることができる。また、剣先部材が嵌合保持部により外釜に取付けられた場合、剣先部材に有する剣先周壁部により外周壁部を延長することができ、その剣先周壁部と剣先本体部等で構成される剣先により、縫針の目穴から延びる上糸ループを確実に捕捉することができる。
記嵌合保持部が、外釜の外周壁部から外側へ突出するように形成され、外釜の外周壁部に連なり剣先部材の外面に当接する補強周壁部と、外釜の底壁に連なる補強底壁部とを有するので、剣先部材が嵌合保持部において保持された状態では、剣先部材は外釜の底壁に連なる補強底壁部に保持されるとともに、剣先部材の外面が外釜の外周壁部に連なる補強周壁部に当接しているため、縫製中に糸絡み等により剣先部材に対して外方に向かう外部応力が瞬間的に作用した場合でも、補強周壁部との当接により補強されているため、外部応力に耐えることができ、強度アップを図ることができる。
更に、剣先部材の剣先周壁部は外釜のレース面の外側であって、外周壁部に連なるように位置するため、内釜は剣先部材と何ら干渉することなく、円滑に回転動作が可能になる
請求項の発明によれば、前記剣先部材は合成樹脂材料で構成されたので、剣先部材を合成樹脂材料により成形品として容易に作製でき、しかも金属製と比べて剣先部材の製造コストの低減化を図ることができる。その他請求項1と同様の効果を奏する。
請求項の発明によれば、前記剣先部材の下端に複数の位置決めピンが形成され、補強底壁部には複数の位置決めピンが挿入される複数のピン穴が形成されたので、剣先部材の下端に形成された複数の位置決めピンを、補強底壁部に形成された複数のピン穴に夫々挿入することで嵌合状態となり、剣先部材を取付ける取付け位置の位置決め作業及び取付け作業の作業性を向上させることができる。その他請求項1又は2と同様の効果を奏する。
請求項の発明によれば、前記複数のピン穴のうち少なくとも1つは、長穴に形成されたので、剣先部材に形成する複数の位置決めピンの製作精度を高める必要がなく、そのためにこれら複数の位置決めピンの間隔に寸法誤差が生じた場合であっても、長穴によりその製作誤差を確実に解消(吸収)でき、剣先部材の生産製だけでなく、取付け作業の作業性を大幅に向上させることができる。その他請求項と同様の効果を奏する。
請求項の発明によれば、前記剣先部材の下端部に底壁又は補強底壁部の下方から挿通される固定用ビスで固定されるビス締結部を設けたので、固定用ビスにより、ビス締結部を介して剣先部材が外釜の底壁又は補強底壁部に確実に且つ強固に固定することができる。その他請求項1〜の何れかと同様の効果を奏する。
本実施形態の水平全回転釜は、外釜本体と、これと別体に設けられた剣先部材とが共に合成樹脂材料にて構成され、外釜に設けられた嵌合保持部において、剣先部材を嵌合させて保持するように取付けてある。
図1に示す水平回転釜としての水平全回転釜1は、図2に示す内釜2と、図3に示す外釜3とからなり、これら内釜2と外釜3が夫々合成樹脂材料で構成されている。外釜3は、外釜本体4と、この外釜本体4に取外し可能に取付けられる剣先部材5と、駆動軸部6等からなっている。この場合、外釜本体4と駆動軸部6とは一体にて射出成形により作製され、内釜2と剣先部材5とは夫々射出成形により作製されたものであり、剣先部材5を外釜本体4に組付けて外釜3が構成されている。
内釜2は、図1、図2に示すように、一般的に用いられるものと同様であり、縫針の通過を許容する切欠き部10を有する平面視ほぼ円形に形成され、ボビンを収容する凹状のボビン収容部11と、図示しないミシン側の回転規制部材と係合して回転規制される回転規制部12が設けられている。
内釜2の切欠き部10の一端部には、突出形状の糸ガイド部13が形成され、剣先30で捕捉した上糸ループにその糸ガイド部13が係合した状態で外釜3の図1における反時計方向(これが所定回転方向に相当し、以降、外釜回転方向Aとする)への回転により、上糸を糸ガイド部13に係合させた状態で内釜2の下側に案内するようになっている。
外釜本体4は、図1、図3〜図5に示すように、円筒状の外周壁部20と底壁部21とを一体形成した上方開放状に形成され、外周壁部20の一部に上糸通過用開口部22Aが形成されている。外周壁部20には、更に、上糸通過用開口部22Aの外釜回転方向A後退側に隣接して拡大開口部22B(図4参照)が形成され、この拡大開口部22Bに後述する剣先部材5が取外し可能に取付けられる。
外釜3の外周壁部20の上端部のうちの上糸通過用開口部22Aと拡大開口部22Bを除く全長に亙って、段落ちした環状のレース面23が形成されており、内釜2の外周部がそのレース面23上を摺動可能に支持されている。ここで、内釜2のレース面23上を摺動する摺動部の外周下端の移動軌跡を1点鎖線Kで図示する。
外釜3の底壁部21の中央部の下面に、外周面にギヤ部が形成された駆動軸部6が一体形成され、図示外の釜駆動機構の駆動ギヤが駆動軸部6のギヤ部に噛合され、外釜3はこれら駆動ギヤ及び駆動軸部6を介して釜駆動機構により外釜回転方向Aに回転駆動されるようになっている。
次に、剣先周壁部32と剣先本体部33とを有し、別体の独立部品に形成された剣先部材5について、図4,図5,図8,図10に基づいて説明する。
剣先部材5は、拡大開口部22Bを塞いで外周壁部20を延長させるように機能するもので、その略下半部分に形成された平面視湾曲状の支持壁部31と、その支持壁部31の略上半部分に形成された剣先周壁部32と、その剣先周壁部32の内面側に形成された剣先本体部33と、支持壁部31の下端部に設けられた固定ブロック部34と、支持壁部31の下側に設けられた1対の位置決めピン37等が一体形成されている。
剣先周壁部32は、図5,図8に示すように、レース面23の外周側に位置するように、支持壁部31の上側部分に一体形成され、その剣先周壁部32の外釜回転方向A後退側の上端部には、後述する剣先30により捕捉された上糸ループの位置を停止させる糸係合段部32cが形成されている。
剣先周壁部32の外釜回転方向A前進側の上面には、外釜回転方向A前進側ほど下側に傾斜するガイド面32dが形成されている。剣先本体部33は、薄板状であって、レース面23の下側近傍に位置するようにその剣先周壁部32と一体に形成されている。ここで、剣先周壁部32と剣先本体部33等から剣先30が構成されている。
剣先本体部33の外釜回転方向A前進側端部は、剣先周壁部32から外釜回転方向A前進側に所定寸法だけ延長され且つ内側に突出し、最下位置から上昇し始めた縫針の目孔から延びる上糸ループを効果的且つ確実に捕捉可能になっている。
支持壁部31に設けられた固定ブロック部34は、内側ほど下側に傾斜した左右1対の側壁35と、これら1対の側壁35を連結する矩形状の底壁36とを有している。底壁36には、剣先部材5を後述する嵌合保持部に固定する固定用ビス38の為のビス穴36aが形成されている。1対の位置決めピン37は、図4,図10に示すように、支持壁部31の下側から下方に所定寸法だけ突出する円筒状のピンであり、後述する補強底壁部40に形成されたピン穴40b及びピン長穴40cに挿入可能になっている。
次に、拡大開口部22Bを塞ぐように剣先部材5を外釜に取付けるために、剣先部材5の下部を上方から嵌合させて保持可能で、しかも外釜3に設けられた嵌合保持部について、図6,図7に基づいて説明する。
嵌合保持部は、外釜本体4の外周壁部20から外側へ突出するように形成されている。即ち、拡大開口部22Bに対応する底壁部21の一端部に連なるように、底壁部21と一体的に且つ底壁部21より僅かに低い平面視略T字状の補強底壁部40が、外周壁部20より外方突出状に形成されている。更に、その補強底壁部40の外周に沿うように、所定高さ(例えば、外周壁部20の高さの約1/3)を有する補強周壁部41が略コ字状に形成され、その補強周壁部41の両端部が外周壁部20に連結されている。
ここで、補強底壁部40と補強周壁部41等から嵌合保持部が構成されている。更に、図6に示すように、補強周壁部41の一端部に連続する内側補強壁部42が、補強周壁部41と平行して部分的に折り返すように形成されている。即ち、補強周壁部41と内側補強壁部42との間に剣先部材5を鉛直姿勢に保持可能になっており、これら補強周壁部41と内側補強壁部42とは、剣先部材5を取付けるに際して、所定の取付け位置に案内する案内機能を有している。
ここで、補強周壁部41の外釜回転方向A前進側の角部に、剣先部材5の外釜回転方向A前進側部分の後端角部に当接する角状のコーナ支持部41aが補強底壁部40側に突出状に形成されている。
補強底壁部40の所定の部位には剣先部材5を固定する固定用ビス38の為のビス穴40aが形成されるとともに、そのビス穴40aよりも外側には、剣先部材5の1対の位置決めピン37を挿入させるピン穴40bと、そのピン穴40bよりも外釜回転方向Aに長いピン長穴40cとが形成されている。それ故、剣先部材5の下端部に、補強底壁部40の下方から挿通される固定用ビス38で固定されるビス締結部が設けられている。
次に、剣先部材5は射出成形により合成樹脂材料で作製されており、内釜2をレース面23にてスムーズに摺動可能に支持できるように、射出成形時に形成された複数のテーパ面32a,33a,20a,20bについて説明する。
図9に示すように、剣先周壁部32のうちの外釜回転方向A前進側の端部に、前進側ほど外側に傾斜した第1テーパ面32aが形成されている。更に、図10に示すように、剣先本体部33の外釜回転方向A前進側の端部の上面に、前進側ほど下側に傾斜した第2テーパ面33aが形成されている。
一方、外周壁部20のうちの拡大開口部22Bに臨み剣先部材5に対峙する縁部(以下、外釜回転方向Aにおける前進側縁部20Aという)に、外釜回転方向A前進側ほど外側に傾斜した第3テーパ面20aが形成されている。更に、その前進側縁部20Aにおけるレース面23に、外釜回転方向A前進側ほど下側に傾斜した第4テーパ面20bが形成されている。
次に、このように構成された水平全回転釜1の作用及び効果について説明する。
射出成形により別体部品として作製された合成樹脂製の剣先部材5(図8参照)が、図4,図6に示すように、外釜本体4の底壁部21に設けられた補強底壁部40上に配設され、剣先部材5を下方に移動させて、外釜本体4の嵌合保持部に嵌合される。
即ち、剣先部材5は補強周壁部41と内側補強壁部42に案内されながら所定の嵌合位置が決定され、剣先部材5の下端部に形成された1対の位置決めピン37が補強底壁部40に形成された1対のピン穴40b,40cに挿入される。このとき、補強底壁部40に形成された1対のピン穴40b,40cのうち、一方が円形のピン穴40bであり、他方はピン長穴40cである。
そのため、剣先部材5の下端部に形成された1対の位置決めピン37の間隔に寸法誤差が生じている場合であっても、ピン長穴40cによりその誤差を解消でき、1対の位置決めピン37をピン穴40bとピン長穴40cに夫々挿入させて確実に且つ精度よく取付けることができる。
最後に、固定用ビス38を下側から2つのビス穴40a,36aに挿通させて締め込むことにより、固定ブロック部34を介して剣先部材5を外釜本体4に固定させる。このように、剣先部材5を外釜本体4に固定した場合、剣先部材5の外面が補強周壁部41に内側から当接するとともに、剣先部材5の外釜回転方向A前進側部分が補強周壁部41のコーナ支持部41aに内側から当接し、更に剣先部材5の外釜回転方向A前進側部分の内面が内側補強壁部42に外側から当接している。
前述したように、剣先部材5を外釜本体4に組付けた外釜3のレース面23に内釜2をセットした状態で、図11に示すように、縫製に際して釜駆動機構により外釜3が外釜回転方向Aに回転駆動された場合、内釜2は外釜3に対してレース面23で支持された状態で相対回転する。
この場合、内釜2の糸ガイド部13が剣先30の上側を通過するに際して、剣先周壁部32のうちの外釜回転方向A前進側の端部に第1テーパ面32aが形成され、剣先本体部33の外釜回転方向A前進側の端部の上面に第2テーパ面33aが形成されているため、糸ガイド部13はこれら第1及び第2テーパ面32a,33aにガイドされ、剣先周壁部32や剣先本体部33に何ら衝突することなく、スムーズに通過することができる。
更に、内釜2の糸ガイド部13が、外周壁部20のうちの前進側縁部20Aを通過するに際して、その前進側縁部20Aに第3テーパ面20aが形成され、前進側縁部20Aにおけるレース面23に第4テーパ面20bが形成されているため、糸ガイド部13はこれら第3及び第4テーパ面20bにガイドされ、前進側縁部20Aに何ら衝突することなく、スムーズに通過することができる。
このように、剣先部材5は固定ブロック部34を介して固定用ビス38により外釜本体4に固定されるだけでなく、1対の位置決めピン37がピン穴40b及びピン長穴40cに係合し、更に、剣先部材5の外面が補強周壁部41に内側から当接するとともに、剣先部材5の外釜回転方向A前進側部分が補強周壁部41のコーナ支持部41aに内側から当接しているため、糸絡み等により剣先部材5に対して外方に向かう外部応力が瞬間的に作用した場合でも、補強周壁部41との当接により補強されているため、外部応力に耐えることができ、強度アップを図ることができる。
また、剣先周壁部41と剣先本体部33とを有する剣先部材5は、別体の独立部品であるため、必要に応じて、嵌合保持部における嵌合状態を解除するだけで、剣先部材5だけを単独で簡単に交換することができ、外釜3全体の交換に比べて交換費用を安価にすることができる。
更に、上糸通過用開口部22Aに連なるように拡大開口部22Bが設けられ、その拡大開口部22Bを塞ぐように剣先部材5が外釜3に取付けられるため、外周壁部20の肉厚を大きくせず、外釜3の小型化を図ることができる。また、剣先部材5が嵌合保持部により外釜3に取付けられた場合、剣先部材5に有する剣先周壁部32により外周壁部20を延長することができ、その剣先周壁部32と剣先本体部33等で構成される剣先30により、縫針の目穴から延びる上糸ループを確実に捕捉することができる。
更に、剣先部材5の剣先周壁部32は外釜3のレース面23の外側であって、外周壁部20に連なるように位置するため、内釜2は剣先部材5と何ら干渉することなく、円滑に回転動作が可能になる。
次に、前記実施形態を部分的に変更した変更形態について説明する。
1〕剣先部材5は金属製材料で構成されたものでもよい。
2〕剣先部材5に形成される位置決めピン37は3つ以上でもよく、補強底壁部40に形成されるピン穴40bも3つ以上でもよ。この場合、これら複数のピン穴40bのうち1つ以上をピン長穴40cに形成するようにしてもよい。
3〕外釜3の回りにスペース的な余裕がある場合、補強周壁部41の高さを外周壁部20の約半分の高さまで大きく形成するようにしてもよい。この場合には、剣先部材5の補強強度を更に向上させることができる。
4〕本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加する等して、剣先30を外釜3に対して一体形成され、或いは別体に形成された種々の水平回転釜に本発明を適用し得ることは勿論である。
本発明の実施形態に係る水平全回転釜の外釜の平面図である。 水平全回転釜の内釜の平面図である。 別体の剣先部材を有する外釜の平面図である。 図3の矢視Dによる矢視図である。 外釜の斜視図である。 剣先部材を取外した外釜の平面図である。 図6のG−G線縦断側面図である。 剣先部材の内側の斜視図である。 外釜の要部部分拡大平面図である。 図9の矢視Jによる矢視図である。 水平全回転釜の斜視図である。
1 水平全回転釜
2 内釜
3 外釜
4 外釜本体
5 剣先部材
20 外周壁部
22A 上糸通過用開口部
22B 拡大開口部
23 レース面
30 剣先
32 剣先周壁部
37 位置決めピン
40 補強底壁部
40b ピン穴
40c ピン長穴
41 補強周壁部

Claims (5)

  1. ボビンを収容する合成樹脂製の内釜と、外周壁部と外周壁部に形成された上糸通過用開口部と収容した内釜を支持するレース面とを有し所定回転方向へ回転駆動される外釜とを備えた水平回転釜において、
    剣先周壁部と剣先本体部とを含み且つ外釜に取外し可能に取付けられる別体の独立部品に形成された剣先部材と、
    前記剣先部材を取付けるために前記上糸通過用開口部に連なるように前記外釜の前記外周壁部に形成された拡大開口部と、
    前記外釜の外周壁部から外側へ突出するように形成され、前記外釜の外周壁部に連なり剣先部材の外面に当接する補強周壁部と、外釜の底壁に連なる補強底壁部とを有する嵌合保持部であって、前記拡大開口部を塞ぐように剣先部材を外釜に取付けるために剣先部材の下部を上方から嵌合させて保持可能な嵌合保持部と、
    を備えたことを特徴とする水平回転釜。
  2. 前記剣先部材は合成樹脂材料で構成されたことを特徴とする請求項1に記載の水平回転釜。
  3. 前記剣先部材の下端に複数の位置決めピンが形成され、前記補強底壁部には前記複数の位置決めピンが挿入される複数のピン穴が形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水平回転釜。
  4. 前記複数のピン穴のうち少なくとも1つは、長穴に形成されたことを特徴とする請求項に記載の水平回転釜。
  5. 前記剣先部材の下端部に底壁又は補強底壁部の下方から挿通される固定用ビスで固定されるビス締結部を設けたことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の水平回転釜。
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