JP6697242B2 - ミシンの天秤装置 - Google Patents

Description

本発明は、２本針又は３本針が使用可能な家庭用ミシンに好適なミシンの天秤装置に関する。

従来、1本の針棒に対して天秤は、一つ搭載されている。つまり、1本の上糸に対して一つの天秤及び1本の針棒にてミシンが構成される。ところで、家庭用ミシンにおいても、２本針又は３本針が使用可能なものが存在するようになった。この種のものでは、糸の本数は、針数に応じて上糸は２本又は３本となるが、家庭用のミシンでは、これらの上糸を1本の天秤にて対処している。つまり、1本の天秤で、２本以上の上糸を複数のミシン針に案内する。

一般的な家庭用ミシンでは、複数のミシン針を備えたものに対して、一つの天秤の一つの糸案内孔で複数針のために複数の上糸をまとめて通しつつ、処理するので、糸同士の絡み等の縫い性能の問題が発生している。このような問題を解決しようとするための一例として、特許文献１が存在する。

特開平１１−２２６２７３号公報

特許文献１は、２本針又は３本針を使用したミシンの実施形態が開示されたものについて代表的なものとしてを挙げたものである。この特許文献１によれば、一つの天秤に設けた複数の糸通し孔が、２本針のそれぞれの上糸に対処している。この種のものには、以下に述べる欠点が存在する。

また、一般的な家庭用ミシンでは、一つの天秤の糸通し孔に複数本の上糸を全て通すため、上糸同士が捻じれあってしまい、縫い調子が安定しなかったり、縫い不良が発生する場合がある。さらに、特許文献１に開示されたミシンの場合、天秤の根本側の孔と先端側の孔で上糸の引締め量が異なり、各上糸の縫い調子が同じにならない。特許文献１に代表されるように、２本針又は３本針に対して一つの天秤にて対応した場合には、上記のような問題が発生する。

上記問題点の原因を、以下に示す。まず、従来の家庭用ミシンのように、一つの天秤に一つの糸案内孔が形成されたタイプでは、ミシンの縫い動作中に、上糸は釜の動作により、釜の内部で反時計方向にねじられてしまう。そして、そのまま縫い動作を続けると、このねじれは、次第に天秤から針孔の間で溜まり、複数本の上糸は互い絡んでしまう。この解決策として、特許文献１に示すように、複数本の上糸は、天秤に空いた複数の孔に1本づつ通して、それぞれの上糸を分離させているので、糸同士が絡むことはない。

ミシンは、上糸に適正な緊張を与えるため、上糸を引き締める時に、天秤は根本を中心側とした円弧に近い運動をする。そのため、特許文献１のように天秤に上糸を通す孔が天秤の根本から先端方向にかけて一列に配置される形状であると、天秤根本側の孔は円弧運動の内側軌跡となり、反対に先端側の孔は円弧運動の外側軌蹴となる。この軌跡の違いにより上糸の引き締め量が異なる。そのために、各上糸の張力は異なり、縫製の仕上がりに大きく影響する。

本発明の目的（解決しようとする課題）は、上糸を捕捉する釜機構が一つで、２本針又は３本針等のような複数本の針が装着可能なミシンにおいて、天秤によって、各上糸同士が接触して、上糸同士が捻じれたり、こすれ合ったりすることを防止し、良好な縫い作業及び仕上がりができるようにすることにある。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、上糸を捕捉する一つの釜機構と、複数の針を有するミシン針と、該ミシン針が装着される針棒と、該針棒と同期して上下動する複数の天秤とを備えたミシンにおいて、前記天秤は、複数の天秤部と、一つの天秤駆動部とを備え、複数の前記天秤部の糸保持部は、それぞれの糸道を分離させるための間隔を設けて並列に配置され、前記天秤部は、天秤腕部と連結部とで構成され、前記天秤駆動部に対して複数の前記連結部が一直線状に配置固定され、前記連結部の軸方向一端には係止部が形成され、他端には被係止部が形成され、連結時には、前記連結部の係止部と連結相手の前記連結部の被係止部とが係止してなるミシンの天秤装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、複数の前記天秤部の前記糸保持部はほぼ一致する高さにしてなる請求項１に記載のミシンの天秤装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、複数の前記天秤部は少なくとも一つは前記天秤駆動部に対して着脱自在としてなる請求項１又は２に記載のミシンの天秤装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、前記天秤は、２個及び３個をユニットにしたものを備え、それぞれを前記天秤駆動部に着脱自在となる構成としてなる請求項１，２又は３の何れか１項に記載のミシンの天秤装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１及び請求項２の発明では、ミシンの２本針又は３本針に応じて天秤部の数を合わせることができ、これによって、全ての上糸にそれぞれ天秤部が備えられ、上糸の糸道を分離して独立した糸道とすることができる。特に、複数の前記天秤部の糸保持部はほぼ一致する高さにすると共に、前記天秤部同士は、それぞれの糸道が構成される程度に間隔を設けて並列に配置される構成とした。これによって、複数の天秤部同士の配列において余裕のある間隔を有しており、各天秤部を通過するそれぞれの上糸同士が絡み合ったり、捻じれあうことを防止できる。また、糸道が分離して安定した上糸の供給により、縫い性能が安定する。

さらに、天秤部は天秤駆動部から少なくとも一つの天秤部を着脱自在としたので、通常のミシン針が１本の場合では、天秤部を一つにすることができ、ミシン針が２本の場合では、天秤部を２つにすることができる。またさらに、ミシン針が３本の場合では、天秤部を３つにすることができる。このように、一つのミシンでミシン針が１本の場合及び複数本の場合に応じて天秤部の数を設定でき、種々の縫製作業に適応できる。

また、請求項１及び請求項２の発明では、天秤部は、天秤腕部と連結部とを有し、前記天秤駆動部に対して前記連結部を一直線状に配置固定した構成により、複数の天秤部の糸保持部が一列に配列される。これによって、天秤部は全て同一の揺動動作を行い上糸の引締めが均一となる。

さらに、請求項１及び請求項２の発明では、連結部の軸方向一端には係止部が形成され、他端には被係止部が形成され、軸方向に隣接する前記連結部同士は係止部と被係止部とが係止される構成としたことで、ミシン作動時における天秤部同士の位置ずれを防止できる。

請求項３の発明では、複数の前記天秤部は少なくとも一つは前記天秤駆動部に対して着脱自在としてなる構成により、複数の天秤部を天秤駆動部に装着する構成を簡単にできる。請求項４の発明では、天秤部を２個及び３個をユニットにしたものを備え、それぞれを前記天秤駆動部に着脱自在となる構成としたので、複数の天秤部の交換を簡単且つ迅速にできる。また、前記連結部は中空管状とし、複数の前記連結部に挿通する螺子軸部を有する螺子部材と、該螺子部材の螺子軸部と螺合する内螺子部が天秤駆動部に形成されてなる構成とすることにより、複数の天秤部を天秤駆動部に装着する構成を簡単にできる。さらに、前記係止部は中空管内部に形成された突起とし、前記被係止部は前記突起が挿入する凹部としてなる構成とすることにより、係止構造を簡単にできる。

（Ａ）は本発明の天秤装置を有するミシンの略示図、（Ｂ）は本発明における天秤装置の拡大斜視図、（Ｃ）は本発明における天秤装置の一部断面にした拡大正面図である。 （Ａ）は本発明における天秤装置の分解斜視図、（Ｂ）は天秤装置を分解し且つ一部断面にした拡大正面図である。 （Ａ）は天秤部の拡大側面図、（Ｃ）は天秤部の一部断面にした拡大正面図、（Ｃ）は一部切除した連結部の拡大斜視図である。 （Ａ）は別の実施形態の係止部及び被係止部を設けた天秤部の拡大斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の一部切除したＹ1矢視図、（Ｃ）は（Ａ）の一部切除したＹ2矢視図である。 （Ａ）は３個の天秤部を天秤駆動部に装着した拡大斜視図、（Ｂ）は２個の天秤部をユニット（一体）化したもの又は３個の天秤部をユニット（一体）化したものを天秤駆動部に適宜着脱自在に装着可能なことを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明は、図１に示すように、上糸ｎを捕捉する１つの釜機構９８と、針棒７と天秤とを備えたミシン９であり、特に、２本又は３本の針を有するミシン針８に対応する天秤を備えたものである。該ミシン針８は、針棒７に装着されており、該針棒７は、天秤の上下動と共に移動する〔図１（Ａ）参照〕。

天秤は、主に、天秤部Ａ1と天秤駆動部Ａ2によって構成される。天秤部Ａ1は天秤腕部１と連結部２とを有する。前記天秤部Ａ1の天秤腕部１は、板状に形成され、上下方向に揺動する〔図１（Ｂ），（Ｃ）参照〕。天秤腕部１は、連結部２を揺動中心として、外方に向かって突出形成されている〔図２（Ａ），図３（Ａ）参照〕。

天秤腕部１の自由端部分は、その自由端より下方に屈曲された屈曲先端部１１が形成され、該屈曲先端部１１には、略スリット状の糸導入部１２が形成されている。該糸導入部１２の終端には、糸保持部１２ａが形成されている。該糸保持部１２ａは、円形状の貫通孔である〔図３（Ａ）参照〕。また、従来のミシンで採用されている天秤の自由端に設けられたスリットの存在しない貫通孔を糸保持部としてもよい。

前記連結部２は、複数の天秤部Ａ1を連結する役目と、後述する天秤駆動部Ａ2に連結する役目をなす（図２参照）。連結部２は、中空管状に形成され、前記天秤腕部１の一方側の面に対して垂直に固定されている〔図２（Ｂ），図３（Ｂ）参照〕。連結部２の軸方向一方側は、被挿入側２ａとし、他方側は挿入側２ｂとする〔図３（Ｂ）参照〕。連結部２の内部は、軸方向に貫通する軸貫通孔２１が形成されている。軸貫通孔２１は、大径孔部２１ａと小径孔部２１ｂとで構成されている〔図３（Ｂ）参照〕。そして、大径孔部２１ａは前記被挿入側２ａに位置し、小径孔部２１ｂは前記挿入側２ｂに位置する。

大径孔部２１ａには、別の天秤部Ａ1の連結部２の前記挿入側２ｂが挿入可能な内径となっている。複数の天秤部Ａ1を連結するときには、連結部２の挿入側２ａが、連結先の連結部２の被挿入側２ｂに挿入されて、軸方向に隣接する連結部２，２同士が所定の間隔を有して連結される〔図１（Ｃ）参照〕。

前記連結部２には、連結部２の被挿入側２ａに被係止部３１が形成され、挿入側２ｂに係止部３２が形成されている。そして、連結部２，２同士が連結するときには、連結部２の挿入側２ｂが連結先の連結部２の被挿入側２ａに挿入すると共に、係止部３２が被係止部３１に係止して回転を規制しながら挿入位置を規定する。

これによって、連結状態の連結部２，２が軸周方向に勝手に空転することはなく、よって、隣接する天秤腕部１，１同士も同一位相を維持しながら所定の間隔を有して固定される〔図１（Ｂ），図５（Ａ）参照〕。

被係止部３１と係止部３２には、複数の実施形態が存在する。その第１実施形態としては、被係止部３１は、連結部２の被挿入側２ａの内周側面に突起３１ａとして形成されたものであり、係止部３２は、切欠き状の凹部３２ａとして形成されたものである（図３参照）。該凹部３２ａは、連結部２における挿入側２ｂの円周状縁の一部に前記係止部３２が挿入する切欠き部であり、略方形状に形成されている。

次に、被係止部３１と係止部３２における別の実施形態について説明する（図４参照）。被係止部３１は、連結部２の被挿入側２ａの大径孔部２１ａが小判孔形状に形成されたものである。そして、連結部２の挿入側２ｂの外周形状も外周の一部にカット面が平行に形成されたものである。

このような形状とした連結部２の挿入側２ｂを別の連結部２の被挿入側２ａに挿入することにより、連結部２，２同士が相互に空転しない連結とすることができる。また、前記被係止部３１，係止部３２の形状は限定されない。

天秤駆動部Ａ2は、主リンク４と、従リンク５とから構成される〔図２（Ａ）参照〕。主リンク４は、駆動連結部４１と第１軸支部４２とが腕状部４３にて接続される構成である。第１軸支部４２の内周には軸受孔部４２ａと内螺子部４２ｂとが形成されている。従リンク５は、揺動連結部５１はと第２軸支部５２とが腕状部５３にて接続される構成である。

主リンク４の駆動連結部４１は、枢支連結孔４１ａが形成されている。そして、該枢支連結孔４１ａを貫通する枢支連結ピン９３によって、前記主リンク４がミシン本体９の上駆動軸９１に装着された釣合錘９２に枢支連結される〔図１（Ａ），図２（Ａ）参照〕。該釣合錘９２には、前記枢支連結ピン９３が取り付けられる取付孔９２ａが形成されている。前記主リンク４の第１軸支部４２は、前記従リンク５の第２軸支部５２に回動自在に挿入される。

そして、複数の天秤部Ａ１において、まず一個目の天秤部Ａ1の連結部２が、前記第１軸支部４２の軸受孔部４２ａに挿入して固定される。ここで、前記第１軸支部４２の軸受孔部４２ａ内にも被係止部４４が形成されている〔図２（Ｂ）参照〕。該被係止部４４は、突起４４ａである。そして、該軸受孔部４２ａの被係止部４４と、前記軸受孔部４２ａ内に挿入された連結部２３の係止部３２とが係止され、天秤部Ａ1の連結部２と、主リンク４の第１軸支部４２とが周方向に固定され、駆動軸９１，釣合錘９２の動作が主リンク４及び天秤部Ａ1に伝達される。

次に、一個目の前記天秤部Ａ1の被挿入側２ａに、二個目の天秤部Ａ１の挿入側２ｂが挿入されると共に、被係止部３１と係止部３２とが係止される。そして、一個目の前記天秤部Ａ1と二個目の前記天秤部Ａ1とが並列に配置され、且つそれぞれの糸保持部１２ａ，１２ａの位置が一致する高さに揃うように設定される〔図１(Ｂ)，（Ｃ）参照〕。

また、複数の前記天秤部Ａ１，Ａ1における糸保持部１２ａ，１２ａの位置が一致することとは、両糸保持部１２ａ，１２ａのそれぞれの位置が上下方向に僅かにずれ（高低差）が存在する場合、つまり、ほぼ一致する場合も含まれる。この状態で、天秤部Ａ1の軸貫通孔２１と、第２軸支部５２の内周側に形成された内螺子部４２ｂに螺子部材６の連結軸６１が挿入され、該連結軸６１に形成された外螺子６１ａが内螺子４２ｂと螺合する〔図１(Ｂ)，（Ｃ）参照〕。

前記従リンク５の揺動連結部５１には、枢支連結孔５１ａが形成されており、該枢支連結孔５１ａを貫通する取付ピン９４によって、前記揺動連結部５１がミシン本体９の所定位置に枢支連結される。このように、複数の天秤部Ａ1，Ａ1，…のそれぞれの糸保持部１２ａ，１２ａ，…は、ほぼ一致する高さとなる。

そして、隣接する天秤部Ａ1，Ａ1，…同士は、それぞれの上糸ｎの糸道が構成される程度に間隔を設けて並列に配置されている〔図１（Ｂ），（Ｃ），図３等参照〕。これによって、複数の天秤部Ａ1，Ａ1，…同士の配列において余裕のある間隔を有しており、各天秤部Ａ1を通過するそれぞれの上糸ｎ同士が絡み合ったり、捻じれあうことを防止できる。また、糸道が分離して安定した上糸ｎの供給により、縫い性能が安定する。

そして、ミシンを作動させると、前記上駆動軸９１がミシンモータ９５，プーリ９６及びベルト９７によって回転が伝達されると共に釣合錘９２も回転し、該釣合錘９２によって主リンク４の駆動連結部４１が所定の軌跡に基づいて運動し、第１軸支部４２が従リンク５の第２軸支部５２と共に、ミシン本体９に枢支連結された揺動連結部５１を回転中心にして揺動し、複数の天秤部Ａ1，Ａ1，…が所定の軌跡に基づいて上下方向に揺動運動する。本発明の説明において、天秤部Ａ1の数は、図１乃至図４では、２個としたものである。また、図５（Ａ）では、３個の天秤部Ａ1，Ａ1，…を天秤駆動部Ａ2に装着したものである。

第２軸支部５２が第１軸支部４２に回動自在に軸支され、前記第２軸支部５２に前記天秤腕部１の連結部２が挿入される。複数の天秤部Ａ1，Ａ1，…を並列に配置し、該天秤部Ａ1の軸貫通孔２１と、第２軸支部５２の内周側に形成された内螺子部４２ｂに螺子部材６の連結軸６１が挿入され、該連結軸６１に形成された外螺子６１ａが内螺子４２ｂと螺合する。

次に、本発明の第２実施形態として、前記天秤部Ａ1は、予め２個及び３個を一体化してユニットとしたものを備えておき、それぞれを前記天秤駆動部Ａ2に着脱自在とする構成にすることもある〔図５（Ｂ）参照〕。この実施形態では、２個の天秤部Ａ1を、一方の連結部２を介して分離不能に一体化する。

また、３個の天秤部Ａ1を、二つの連結部２を介して分離不能に一体化する。そして、列の最後部に位置する天秤部Ａ1の連結部２は、そのまま、天秤駆動部Ａ2の第２軸支部５２に対して螺子部材６によって着脱自在に固着するものである。このように、天秤部Ａ1を２個又は３個を予め一体化して２個ユニット又は３個ユニットにしたものを揃えるのみで、２本針又は３本針に適応した天秤装置に組み付けることができる。また、複数の天秤部Ａ1，Ａ1，…の交換作業を簡単且つ迅速にできる。また、天秤部Ａ1を単体（１個）とした場合には、通常のミシンとして使用することもできる。

Ａ1…天秤部、Ａ2…天秤駆動部、２…連結部、３１…被係止部、３２…係止部、
５１ａ…螺子軸部、６…螺子部材、７…針棒、８…ミシン針。

Claims (4)

1. 上糸を捕捉する一つの釜機構と、複数の針を有するミシン針と、該ミシン針が装着される針棒と、該針棒と同期して上下動する複数の天秤とを備えたミシンにおいて、前記天秤は、複数の天秤部と、一つの天秤駆動部とを備え、複数の前記天秤部の糸保持部は、それぞれの糸道を分離させるための間隔を設けて並列に配置され、前記天秤部は、天秤腕部と連結部とで構成され、前記天秤駆動部に対して複数の前記連結部が一直線状に配置固定され、前記連結部の軸方向一端には係止部が形成され、他端には被係止部が形成され、連結時には、前記連結部の係止部と連結相手の前記連結部の被係止部とが係止してなることを特徴とするミシンの天秤装置。
2. 複数の前記天秤部の前記糸保持部はほぼ一致する高さにしてなることを特徴とする請求項１に記載のミシンの天秤装置。
3. 複数の前記天秤部は少なくとも一つは前記天秤駆動部に対して着脱自在としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの天秤装置。
4. 前記天秤は、２個及び３個をユニットにしたものを備え、それぞれを前記天秤駆動部に着脱自在となる構成としてなることを特徴とする請求項１，２又は３の何れか１項に記載のミシンの天秤装置。

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