JP2005319087A - ミシンの水平釜 - Google Patents

Abstract

【課題】 レース面からの摺動音を抑制する。
【解決手段】 ミシンの縫製時に下糸を供給するボビンＢを格納する内釜２０と、内釜２０に対して回転駆動され、外周に備える剣先３１により上糸ループに内釜２０をくぐらせる外釜３０とを備え、外釜３０が、その回転中心方向Ｃの両側から斥力を加えて内釜２０を支持するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ミシンの水平釜に関する。

従来のミシンの水平釜は、針板の下方に配置されて、縫い針に通された上糸を捕捉すると共にループを形成し、当該上糸ループに下糸を挿通させてこれらの糸を絡げる機能を果たしている。
かかる水平釜は、その外周に上糸捕捉用の剣先を備えると共に垂直方向を中心として回転駆動される外釜と、当該外釜の上部において支持されると共に下糸を供給するボビンを格納する内釜とを備えている。
上記内釜はその外周にフランジを備え、外釜は上部が開口すると共にその内周にフランジと摺接する円形の凹部を備えている。そして、円形の凹部にフランジが嵌め込まれ、外釜が内釜を載置した状態で支持を行っている。
このとき、内釜はフランジの下面が外釜の円形の凹部の上面に当接してその下方の移動が規制されているが、上方には何ら規制されていない。このため、従来の水平釜では、外釜の底部にマグネットが装備され、磁性体からなる内釜底部への吸引力により上方への移動が規制されていた。
特開平８−２４４６１号公報

上記ミシンの水平釜では、内釜が回転を規制され、外釜のみが回転駆動されて、縫製が行われる。
しかしながら、上記従来例では、マグネットの吸引力によりレース面（内釜のフランジと外釜の円形の凹部との接触面）の密着を図る構造であるため、縫製時にはレース面同士の摺動音が大きくなるという不都合があった。
さらに、レース面同士が摺動する構造のため、互いのレース面の加工精度を高めないと振動等を発生し、ボビンが暴れて下糸の良好な供給が図れないという不都合もあった。また、加工精度の低下は摺動音のさらなる増加をもたらすという不都合も生じていた。
本発明は、煩雑な摺動音の抑制を図ることを、その目的とする。

請求項１記載の発明は、ミシンの縫製時に下糸を供給するボビンを格納する内釜と、内釜に対して回転駆動され、外周に備える剣先により上糸ループに内釜をくぐらせる外釜とを備え、外釜が、その回転中心方向両側から斥力を加えて内釜を支持する、という構成を採っている。
上記外釜はその回転中心方向を垂直上下方向に沿わせて使用される。従って、内釜は、その上方と下方から斥力を受けて外釜に支持された状態となる。このとき、内釜と外釜の互いのレース面が接触状態にある場合には、双方向から斥力を受けた状態で摺接するため、その摺接音の低減が図られる。また、斥力によりレース面が非接触状態となった場合には、さらなる摺動音の低減が図られる。
なお、ここでいうレース面とは、外釜と内釜との互いに摺接又は対向する面であって、当該回転中心方向を中心とする周面以外の面をいうものとする。以下、同じ。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、外釜と内釜との間の斥力をマグネットにより付与する、という構成を採っている。
上記構成では、内釜がマグネットを保持すると共に、内釜に対して上側から斥力を生じるマグネットと下側から斥力を生じるマグネットとを外釜が保持し、内釜に対して双方向から斥力を付与する。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、外釜と内釜との間の斥力を圧縮気体により付与する、という構成を採っている。
上記構成では、内釜に対して上側から斥力を生じさせる圧縮気体供給部と内釜に対して下側から斥力を生じさせる圧縮気体供給部とを、内釜と外釜の間にそれぞれ設け、内釜に対して双方向から斥力を付与する。
なお、上記「圧縮気体」とは、少なくとも大気圧よりも高い圧力の気体をいうものとし、気体の種類は問わないものとする。以下同じ。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、外釜と内釜との間の斥力をマグネットと圧縮気体の併用により付与する、という構成を採っている。
上記構成では、上側からの斥力をマグネット、圧縮気体又はマグネットと圧縮気体との併用により付与し、下側からの斥力を圧縮気体、マグネット又はマグネットと圧縮気体との併用により付与する。

請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明と同様の構成を備えると共に、外釜を二分割して、内釜を両側から保持する構造とし、内側及び二分割された外釜の各々にマグネットを装備すると共に、二分割された外釜の相互間距離を調節可能に連結する、という構成を採っている。
上記構成では、内釜の両側に二分割された外釜が位置し、その各々に設けられたマグネットから内釜のマグネットに対してそれぞれ逆方向に斥力を付与する。
さらに、二分割された外釜は相互間距離を調節可能とすることで、外側の各マグネットと内釜のマグネットとの離間距離を調節可能であることから、その斥力を離間距離に応じて調節することができる。
なお、内釜側には、二分割された外釜の各マグネットに対応するマグネットを個別に設けても良いし、内側の一つのマグネットに対してその両側に分割された外釜の各マグネットを配置して相互に斥力を発生させても良い。

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、外釜が、斥力により外釜と内釜の相互のレース面を非接触に維持して、内釜を支持する、という構成を採っている。
上記構成では、外釜と内釜の相互のレース面に隙間を設けて外釜が内釜を支持する。これにより、レース面同士の摺動音が抑制され、各レース面の加工精度を高めることで平面度を高めなくとも、摺接による振動を抑制する。

請求項１記載の発明は、内釜が双方向から斥力を受けて支持されるため、内釜と外釜の互いのレース面が接触状態にある場合でも、その接触圧が低減されて、摺動音の低減を図ることが可能となる。
また、双方向の斥力によりレース面が非接触状態となった場合には、さらなる摺動音の低減を図ることが可能となる。

請求項２，３又は４記載の発明は、マグネット或いは圧縮気体を利用して斥力を生じさせるため、レース面の接触圧の低減或いは非接触化を容易に実現することが可能となる。
また、マグネットとして永久磁石を使用する場合には、外部からの動力供給を不要として斥力付与を行うことができ、これに伴い、メンテナンスの必要性も低減してメンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
また、マグネットとして電磁石を使用する場合、或いは圧縮気体を外部供給する場合にあっては、その通電制御又は気体供給量制御により、内釜と外釜との斥力の調整を容易に行うことが可能となる。

請求項５記載の発明は、二分割された外釜が相互間距離を調節可能に連結されていることから、外側の各マグネットと内釜のマグネットとの離間距離を調節可能することができ、その斥力を離間距離に応じて適宜調節することが可能となる。

請求項６記載の発明は、外釜と内釜の相互のレース面に隙間を設けて互いのレース面を非接触とすることから、レース面同士の摺動音の発生を回避し、摺動音全般についてさらなる低減を図ることが可能となる。さらに、各レース面が非接触であることから、各レース面の加工精度を高めることで平面度を高めなくとも、摺接による振動を回避することができ、振動によるボビンの暴れを抑制することが可能となる。また、レース面の加工精度の低減による内釜及び外釜の生産性の向上を図ることが可能となる。

（実施形態の全体構成）
本発明の実施形態たるミシンの水平釜１０を図１乃至図４に基づいて説明する。図１はミシンの水平釜１０の平面図、図２は後述する外釜３０の回転中心線に沿った水平釜１０の断面図である。
上記水平釜１０は、ミシンの針板の下方に設けられ、縫製時に針板の針穴に挿入された縫い針から上糸を補足してループ形成を行うと共に下糸を上糸ループにくぐらせる機能を有している。
そして、上記水平釜１０は、上記機能を果たすために、図１及び図２に示すように、ミシンの縫製時に下糸を供給するボビンＢを格納する内釜２０と、内釜２０に対して回転駆動され、外周に備える剣先３１により上糸ループに内釜２０をくぐらせる外釜３０とを備えている。
ここで、上記水平釜１０は、ミシンが水平面上に設置された状態において、外釜３０の回転中心線が垂直上下方向に沿うようにミシンの内部に装備される。以下の説明において、外釜３０の回転中心線に沿った方向をＣ方向として説明するものとする。

（内釜）
上記内釜２０は、一方が開口した筐体状のボビン格納部２１と、ボビン格納部２１の外周に設けられ、周縁部の形状が円形のフランジ部２２とを備えている。
上記内釜２０は、そのフランジ部２２の平板面がＣ方向に垂直となるように当該フランジ部２２を介して外釜３０に支持される。
また、ボビン格納部２１は、ボビンＢの格納時に当該ボビンＢを回転可能に保持し、開口部から下糸の繰り出しを行う。
また、ボビン格納部２１を形成する側壁部の開口部近傍には、繰り出される下糸に係合して繰り出しに対する張力を付加する張力発生部２３が設けられている。

外釜３０と異なり、内釜２０は回転駆動が行われないように、ミシンの機枠に設けられた図示しない係止突起により係止されるようになっている。そして、内釜２０のフランジ部２２には切り欠き部２４が設けられており、かかる切り欠き部２４が針落ち位置と一致するように、内釜２０は係止突起に係止されている。
この切り欠き部２４に針落ちが行われると、回転する外釜３０の剣先３１が縫い針から上糸を捕捉してループを形成し、切り欠き部２４を通じて上糸を内釜２０の下方にくぐらせる。その結果、内釜２０に格納されたボビンＢから上方の針板上の布地に繰り出されている下糸を上糸のループに挿通させた状態を形成し、ミシンの天秤に上糸が引き上げられることで縫い目が形成される。
なお、内釜２０の係止用にミシン機枠に設けられた係止突起は、内釜２０側に設け、ミシン機枠側には突起に係合する凹部を設ける構成としても良い。

図３は、フランジ部２２の周辺を拡大して示した説明図である。
図３に示すように、フランジ部２２の周縁部の一方の平板面（図２における上面）と他方の平板面（図２における下面）とは、フランジ部２２を介して内釜２０を保持するために外釜３０に設けられた後述するフランジ格納用凹部３６，３７の内面と対向するレース面２６，２７となっている。
そして、フランジ部２２の外周面近傍にはその周縁部に沿って複数のマグネット２５が均一間隔で装備されている。各マグネット２５は、フランジ部２２の平板面を貫通して設けられており、その両極部がフランジ部２２の一方のレース面２６と他方のレース面２７とに露出した状態で固定されている。また、各マグネット２５は、フランジ部２２の一方のレース面２６と他方のレース面２７とでそれぞれ同じ極性となるように揃えて配置されている。即ち、一方のレース面２６側からは、各マグネット２５はいずれもＮ極の極部を露出させ、他方のレース面２７側からは、各マグネット２５はいずれもＳ極の極部を露出させて配置されている。

（外釜）
外釜３０は、Ｃ方向における一端部が開口した略円筒状の本体部３２と、本体部３２の開口側に設けられた蓋部３３とにより主として構成され、本体部３２と蓋部３３とはそれぞれに設けられたブラケット部３４，３５を介して止めネジにより一体的に連結されている。そして、かかる止めネジを外すことで、本体部３２と蓋部３３とは、Ｃ方向に沿って互いに分離することが可能となっている。

本体部３２は、内部が中空に形成され、内釜２０を格納することが可能となっている。一方、蓋部３３は、本体部３２の開口部と同じ大きさで円形に開口しており、内釜２０はその内部に保持したボビンＢを露出させた状態で本体部３２に格納される。
また、本体部３２と蓋部３３の互いの対向面側には、各々の開口部から当該開口部の半径方向外側に向かってフランジ格納用凹部３６，３７が形成されている。各フランジ格納用凹部３６，３７は、本体部３２と蓋部３３とを連結した状態において、本体部３２と蓋部３３との境界位置に内周面に沿った溝を形成し、当該溝に内釜２０のフランジ部２２を格納することができる。また、この溝は内周面に沿った円形であり、内釜２０のフランジ部２２も円形であることから、内釜２０が回転を規制された状態で外釜３０のみの回転を許容する構造となっている。

さらに、本体部３２について詳説する。本体部３２は、開口側とは逆の端部（図２における下端部）が閉塞され、当該閉塞端部の端面上には本体部３２と同心ではす歯歯車３８が固定装備されている。さらに、はす歯歯車３８の中心を通って支軸３９が設けられている。かかる支軸３９は、ミシンが水平面上に設置された状態において垂直上下方向を向くように且つ回転可能にミシン機枠に支持される。そして、支軸３９は、Ｃ方向に沿って本体部３２に装着されており、これにより、外釜３０は、Ｃ方向を中心として回転可能にミシンに支持された状態となる。
そして、ミシンには、縫い針の上下動の周波数の２倍の回転数で駆動する図示しない釜駆動軸が設けられており、当該釜駆動軸からはす歯歯車３８を介して外釜３０に回転駆動力が付与されるようになっている。そして、これにより、外釜３０は縫い針の上下動周波数の二倍の回転数で回転を行う。

また、本体部３２の側壁部の開口端部側には、周方向から幾分中心側に向かって延設された剣先３１が設けられている。かかる剣先３１は、外釜３０が剣先３１の先端方向に向かって回転することで内釜２０の切り欠き部２４に挿入された縫い針から上糸を捕捉することができるように、その先端部が針落ち位置近傍を通過するように形成されている。
また、蓋部３３の剣先３１に対応する部位は、当該剣先３１による上糸捕捉動作を妨げないように、その円周の一部について切り欠かれた形状に形成されている。

本体部３２と蓋部３３の各フランジ格納用凹部３６，３７において、内釜２０の各レース面２６，２７に対向する外釜レース面４１，４２には、各凹部３６，３７の周形状に沿って複数のマグネット４３，４４が均一間隔で装備されている。
図４は本体部３２に対して設けられる複数のマグネット４３の配置を示す分解斜視図である。図２乃至図４に示すように、各マグネット４３，４４は、その一方の極部の端面が各レース面４１，４２と同一平面となるように埋め込まれている。また、各マグネット４３，４４の配置間隔は前述したマグネット２５の配置間隔と等しく設定されている。
また、各マグネット４３，４４は、各レース面４１，４２ごとにそれぞれ同じ極性となるように揃えて配置されている。そして、各マグネット４３，４４の極性は、対向する内釜２０のマグネット２５の極部の極性と一致するように設定されている。即ち、一方のレース面４１側の各マグネット４３はいずれもＮ極の極部をマグネット２５に向けて配置され、他方のレース面４２側の各マグネット４４はいずれもＳ極の極部をマグネット２５に向けて配置されている。

外釜３０において、各マグネット４３，４４が上述の配置とされることにより、外釜３０は回転非回転を問わず、内釜２０のフランジ部２２に対してＣ方向における両側から斥力を付与することとなる。
さらに、各フランジ格納用凹部３６，３７により形成されるフランジ部２２を格納する溝のＣ方向における幅は、フランジ部２２の厚みよりも幾分大きく設定されている。従って、フランジ部２２の各マグネット２５がＣ方向両側から各マグネット４３，４４により斥力を受けることによりレース面２６−レース面４１間及びレース面２７−レース面４２間において隙間を生じ、非接触状態を維持することができる。なお、かかる非接触状態は、各マグネット２５，４３，４４がいずれも円周に沿って均一間隔で設けられていることから外釜３０の回転時においても良好に維持することが可能である。

また、前述したブラケット部３４と３５との間には、スペーサ４５が介挿されている。かかるスペーサ４５を種々の厚さのものに交換するか或いは介挿する枚数を変えることにより、各フランジ格納用凹部３６，３７により形成されるフランジ部２２を格納する溝のＣ方向における幅の大きさを調節することが出来る。そして、これにより、各マグネット４４，４５からの内釜２０の各マグネット２５に対する斥力を調節することが可能となり、適切な斥力により内釜２０の支持を行うことが可能となる。

（水平釜の動作説明）
上記水平釜１０は、ミシンの縫い針の上下動に同期して外釜３０がはす歯歯車３８から回転駆動力が入力される。これにより、外釜３０は回転し、下降動作により内釜２０の切り欠き部２４に侵入した縫い針から剣先３１が上糸を捕捉する。捕捉され、ループ形成が行われた上糸は、回転移動する剣先３１により切り欠き部２４から内釜２０の下方を通過するようにして当該内釜２０くぐらせる。
これにより、上糸ループにボビンＢから繰り出された下糸が通された状態となり、天秤により上糸が引き上げられることでループが消滅して縫い目が形成される。

一方、上記内釜２０はその回転が規制されていることから、フランジ部２２の周囲で外釜３０は回転を行うこととなる。このとき、フランジ部２２の各マグネット２５に対してＣ方向の両側から各マグネット４３，４４が斥力を生じることから、内釜２０の各レース面２６，２７に対して外釜３０の各レース面４１，４２を互いに離間させた状態で外釜３０は回転を行うこととなる。

（実施形態の効果）
上記実施形態たるミシンの水平釜１０は、内釜２０がＣ方向両側から斥力を受けて外釜３０に支持されるため、内釜の各レース面２６，２７と外釜の各レース面４１，４２とを非接触状態とし、外釜回転時にも非接触状態を維持することが可能である。従って、各レース面の摺動音の抑制及び低減を図ることが可能となる。
さらに、各レース面２６，２７，４１，４２が非接触状態を維持することから、各レース面の加工精度を高めることで平面度を高めるまでもなく、摺接による振動を抑制することができ、振動によるボビンの暴れを抑制することが可能となる。また、レース面の加工精度の低減による内釜及び外釜の生産性の向上を図ることが可能となる。

（その他）
上記水平釜１０では、内釜２０と外釜３０との間の斥力をマグネットのみにより発生させていたが、その一部を圧縮気体である圧縮空気を用いて発生させる構成としても良い。図５は内釜２０と外釜３０と間に斥力をマグネットと空気圧の併用により生じさせている水平釜１０Ａを示す断面図である。かかる水平釜１０Ａでは、外部から外釜３０の本体部３２の内部に圧縮空気を供給するための空気供給路３９ａが設けられた支軸３９Ａを、中実の支軸３９に替えて使用している。そして、水平釜１０Ａの使用時には、外釜３０の本体部３２内の空気圧を少なくとも大気圧よりも高めることでレース面２６−４１間で斥力を生じさせ、本体部３２側の全てのマグネット４３を不要とすることが可能となる。
かかる水平釜１０Ａも、前述の水平釜１０と同様の効果を得ることが出来、さらに、圧縮空気の供給制御を行うことで本体部３２側から内釜２０への斥力の調節を容易に行うことが可能となる。

また、内釜２０と外釜３０との間の斥力を圧縮気体としての圧縮空気のみにより発生させても良い。即ち、図６に示すように、外釜３０の各レース面４１，４２に円周に沿って均一間隔で複数の気体出口４３Ｂ，４４Ｂを設け、外部から各気体出口４３Ｂ，４４Ｂまで圧縮空気を供給する気体供給路４６Ｂを設けても良い。
また、気体供給路４６Ｂについて、本体３２と蓋部３３との境界にはパッキング４７Ｂを設けて、空気の流通を可能とすることで、外釜３０の支軸側から圧縮空気の供給を図ることが可能となる。
かかる構成により、マグネットを全て不要としつつも、前述の水平釜１０と同様の効果を得ることが出来、さらに、圧縮空気の供給制御を行うことで本体部３２側と蓋部３３側の双方からの内釜２０への斥力の調節を容易に行うことが可能となる。
特に、上記構成のように、気体出口４３Ｂ，４４Ｂについて気体供給路４６Ｂの共通化を図ることで、本体部３２側と蓋部３３側の双方斥力を同時に調節することが可能となる。

発明の実施形態たるミシンの水平釜の平面図である。 図１の水平釜の回転中心線に沿った断面図である。 図１の水平釜の要部拡大図である。 図１に開示した外釜の一部の構成を省略した分解斜視図である。 他の斥力発生の手法を用いた水平釜の例を示すその回転中心線に沿った断面図である。 さらに他の斥力発生の手法を用いた水平釜の要部拡大図である。

符号の説明

１０，１０Ａ 水平釜
２０ 内釜
２６，２７ レース面（内釜）
４１，４２ レース面（外釜）
３０ 外釜
３１ 剣先
３２ 本体部
３３ 蓋部
２５，４３，４４ マグネット
４３Ｂ，４４Ｂ 気体出口
４５ スペーサ
Ｂ ボビン

Claims (6)

1. ミシンの縫製時に下糸を供給するボビンを格納する内釜と、
   前記内釜に対して回転駆動され、外周に備える剣先により上糸ループに前記内釜をくぐらせる外釜とを備え、
   前記外釜が、その回転中心方向両側から斥力を加えて前記内釜を支持することを特徴とするミシンの水平釜。
2. 前記外釜と前記内釜との間の斥力をマグネットにより付与することを特徴とする請求項１記載のミシンの水平釜。
3. 前記外釜と前記内釜との間の斥力を圧縮気体により付与することを特徴とする請求項１記載のミシンの水平釜。
4. 前記外釜と前記内釜との間の斥力をマグネットと圧縮気体の併用により付与することを特徴とする請求項１記載のミシンの水平釜。
5. 前記外釜を二分割して、前記内釜を両側から保持する構造とし、
   前記内側及び二分割された外釜の各々にマグネットを装備すると共に、前記二分割された外釜の相互間距離を調節可能に連結したことを特徴とする請求項２記載のミシンの水平釜。
6. 前記外釜が、前記斥力により前記外釜と内釜の相互のレース面を非接触に維持して、前記内釜を支持することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のミシンの水平釜。

Images