JPH0783799B2 - 自動糸調子ミシンの天秤装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動糸調子ミシンの天秤装置に関し、特に天秤
の最上位置で糸保持部が略水平移動するように天秤と天
秤支えとでリンク天秤装置を構成し、糸通過制御装置の
係合体を糸保持部の水平移動の始点と終点とから等距離
の位置に配設するようにした自動糸調子ミシンの天秤装
置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、ミシンの主軸と調時して上下運動する天秤は、
下降するときに縫糸による縫製のための上糸を下糸ボビ
ンへ供給し、また上昇するときに縫製工程で縫針の目孔
に形成された上糸輪を引き締め且つつぎの縫製のために
上糸を糸駒から所定量補充する役割を果たしている。

前記糸駒から天秤の糸保持部に至る糸供給路の部分に
は、上糸輪の引き締めを可能にするために上糸に通過抵
抗を与える糸調子器を介装するのが一般的である。この
糸調子器は、１対の糸調子皿を圧縮バネで圧接させ、そ
の１対の糸調子皿間を通る上糸に摩擦抵抗を作用させる
機構になっている。

しかし、この種の糸調子器では、糸調子器以降の上糸に
作用する張力と糸調子器での抵抗力との相互関係で上糸
が供給されることから、上糸の引き締め力や上糸の供給
量を正確に制御することが難しく、加工布の厚さや種類
（つまり、これらに対応して選択される上糸の太さや種
類）に応じて縫目の糸調子を制御することが困難であ
る。

そこで、近年例えば特公昭53−41580号公報には、前記
スプリング式の糸調子器に代えて、１対の糸調子皿をソ
レノイド式アクチュエータで圧接させるように構成し、
ミシン主軸の回転に調時させてアクチュエータを駆動さ
せることにより所定のタイミングで所定期間だけ上糸の
通過を許可し、それ以外の時期には上糸の通過を制限す
るようにした電気式糸通過制御装置が記載されている。

しかし、上記公報に記載の糸通過制御装置においては、
加工布の厚さや種類つまり上糸の太さに関係なくミシン
主軸と同期させて糸通過を制御するだけであり、また糸
通過を解放するときの作動速度及び糸通過を拘束すると
きの作動速度はミシン主軸の回転速度とは独立に設定し
てある。従って、糸の太さや種類に関係なく、一律に上
糸の引き締め及び供給が実行されるので、縫目の糸調子
が不安定になる。

更に、ミシン主軸の回転速度が変動すると上糸の供給量
も微妙に変化するので、縫製の速度によっても糸調子が
変動する。

そこで本願出願人は次のような糸通過制御可能なミシン
（特願昭61−251333号（特開昭63−105790号））を提案
した。

即ち、揺動レバーの上端部に天秤を形成し、天秤を針棒
最上位置の時点後主軸が約40度回転したときから縫針の
目孔が針板の上面に達するまで最上位置に保持するよう
に、揺動レバーを回転カムで駆動するカム式天秤機構を
設け、更に糸駒から天秤の糸保持部を経て縫針の目孔に
至る上糸供給路のうち、糸駒から天秤の糸保持部に至る
上糸を主軸の運動と調時して拘束したり解放したりする
糸通過制御装置を設けた。

上記揺動レバーには円弧孔とその円弧孔の両端部の直孔
とから形成されるカム孔を設け、そのカム孔には天秤ク
ランクのクランクピンを挿通させ、主軸を回転させるこ
とにより、クランクピンが円弧孔を移動する約75度に亙
って天秤が最上位置に保持されるようにしている。

また、糸通過制御装置においては、１対の係合体として
の機枠側の糸道規制板と可動輪とを設け、主軸に設けた
回転カムによりリンク機構を介して可能輪を主軸の回転
と調時させて糸道規制板に対して接近したり離隔したり
するように駆動し、天秤が最上位置へ上昇する上糸の引
き締め時には可動輪で上糸を拘束し、上糸の引き締め完
了後布送り完了前に上糸の拘束を解放して必要量の上糸
を糸駒から供給し、その後縫針の目孔が針板に達する前
に可動輪で上糸を拘束するように構成してある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記先の出願に係るカム式天秤機構を備えた糸通過制御
可能なミシンにおいては、円弧孔と直孔とからなる複雑
な形状のカム孔を形成した揺動レバーを、主軸の回転に
よそのカム孔に挿通した天秤クランクのクランクピンで
上下運動させるときに、クランクピンが直孔から円弧孔
に移るときつまり揺動レバーの上昇運動を停止させると
きや、クランクピンが円弧孔から直孔に移るときつまり
揺動レバーの下降運動を開始させるときには、揺動レバ
ーを異なる運動曲線で急激に停止及び上下駆動させるこ
とになる。特に主軸の回転が高速のときにはクランクピ
ンが高速でカム孔を往復移動するので、クランクピンや
カム孔などが摩耗し耐久性に欠けること、クランクピン
とカム孔との衝突音で騒音が発生することなどの問題が
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上糸を拘束及び解放する糸通過制御装
置を備え、リンク式天秤装置を天秤と天秤支えとで構成
し、静粛で耐久性のある自動糸調子ミシンの天秤装置を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る自動糸調子ミシンの天秤装置は、自由端に
糸保持部を有する天秤と天秤支えとからなり、天秤の最
上位置において糸保持部が略水平に移動するように構成
された４節リンク式天秤装置と、糸供給源から糸保持部
を経て縫針に至る上糸のうち糸供給源から糸保持部に至
る上糸を、ミシン主軸の回転と調時して拘束及び解放す
る１対の係合体を有する糸通過制御装置とを備え、前記
１対の係合体を、前記糸保持部の水平移動の始点と終点
とから等距離の位置に配設するようにしたものである。

尚、必要に応じて前記１対の係合体を、その係合体と天
秤最下位置における糸保持部との間の距離よりも、天秤
が最下位置から上昇する途中において上糸が釜から外れ
る時の係合体と糸保持部との間の距離の方が短くなるよ
うに配置してもよい。

〔作用〕

本発明に係る自動糸調子ミシンの天秤装置においては、
上糸を保持する糸保持部をその自由端に有する天秤は、
ミシン主軸の回転と天秤支えとの協働により、ミシン主
軸の回転に調時して最下位置と最上位置とに亙って駆動
されると共に、その糸保持部は最上位置において略水平
に移動する。

糸供給源から糸保持部を経て縫針に至る上糸のうち糸供
給源から糸保持部に至る上糸は、糸通過制御装置の１対
の係合体により、主軸の回転と調時して前記糸保持部が
最上位置へ移動するときには上糸引き締めのために拘束
されるとともに、必要量の上糸の供給のため天秤が最上
位置かる布送りの途中で開放され、縫針が針板に到達す
る前に再び拘束される。

従って、天秤は最下位置から最上位置へ上昇するときに
縫製による上糸輪を充分に引き締め、天秤が最上位置に
おいて糸保持部が水平移動するときの始点と終点とは前
記係合体から等距離に位置しているので、糸保持部の水
平移動により上糸を不必要に引き締めることがない。

即ち、糸保持部が最上位置で水平移動しているときに、
糸通過制御装置により上糸が解放されて布送り運動に連
動して上糸は必要量だけ糸供給源から繰り出された後拘
束されるので安定した糸調子になる。

前記係合体を天秤最下位置のときの係合体と糸保持部と
の間の距離よりも、天秤が最下位置から上昇する途中で
上糸が釜から外れる時の係合体と糸保持部との間の距離
の方が短くなるように配置する場合には、その短くなっ
た距離に対応する糸量分が釜の方に供給され、必要な釜
糸量を確保することが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る自動糸調子ミシンの
天秤装置によれば、上糸を糸保持部で保持し乍ら最下位
置と最上位置とに亙って駆動される天秤と天秤支えとで
リンク式天秤装置を構成し、天秤の糸保持部を最上位置
で水平移動するようにリンク式天秤装置を構成したの
で、天秤は上昇移動、水平移動（停止動作）及び下降移
動の各移動（異なる運動曲線）に対して滑らかに動作
し、主軸の高速回転に対してもリンク式天秤装置は静粛
で且つ耐久性に優れたものとなる。

更に、糸保持部はその最上位置における水平移動の始点
と終点とで係合体から等距離に位置しているので、上糸
の引き締め後における必要量の上糸の供給が確実に行わ
れるだけでなく、天秤が最上位置にある全期間に亙って
糸保持部から縫針までの上糸量が略一定に保持されて、
上糸が不必要に引き締められることなく安定した糸調子
となる。

このように、天秤及び天秤支えの形状・寸法を多少変更
するという簡単な構成により、天秤を最上位置で略水平
に移動させることが出来、上糸の引き締め（糸調子）及
び上糸供給に理想的な天秤装置とすることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

第１図は、本発明を適応した電子制御式本縫ミシンを示
すもので、この本縫ミシンＭにおいてベッド部２の右端
部には脚柱部４が立設され、この脚柱部４の上端から左
方に延びるアーム部６はベッド部２の上方に対向するよ
うに水平に配設され、このアーム部６の左端部には頭部
８が設けられている。この頭部８には針棒10及び押え棒
18が装着され、この針棒10とその下端の縫針12とは後述
のようにミシン主軸28により上下に駆動されると共に図
示外の揺動機構により左右に揺動駆動される。押え棒18
とその下端の押え足20とは操作体21の操作により昇降さ
れる。

前記ベッド部２には針板22が設けられると共に針板22を
貫いてベッド部２の上面に現れる送り歯23が設けられ、
針棒10とベッド部２内の下糸ボビンを収容した水平釜と
布送り機構の送り歯23との協働により加工布に所定の縫
目が形成されることになる。前記水平釜及び布送り機構
は既存の一般的な構成のものと同様なので詳しい説明が
省略する。

第２図〜第３図は、前記ミシンＭの頭部８及びその付近
のアーム部６内に設けられた内部機構を示すものであ
る。

図示のように、前記針棒10の下端には縫針12が取付けら
れ、針棒10は針棒支持体24に上下動自在に装着され、針
棒支持体24の上端部は機枠にピン26を介して枢着され、
これにより針棒10は針棒支持体24と共にピン26を中心と
して左右に揺動可能であり、針棒10は針棒支持体24に対
して主軸28及び針棒クランク30により上下に駆動される
ようになっている。

前記押え棒18の下端部には押え足20が着脱可能に取付け
られ、この押え棒18は図示外の機構により機枠に装着さ
れ、上昇位置と下降位置とに亙って位置切換えされ、下
降位置にあるときには押え足20で加工布を針板22に押圧
するようになっている。

次に、リンク式天秤装置36について第２図〜第４図によ
り説明する。

前記ミシン主軸28はブッシュメタル32などを介して機枠
に回動自在に装着され、このミシン主軸28の左端部には
天秤クランク34が固着されている。

リンク式天秤装置36は、天秤38と天秤支え40とで構成さ
れ、天秤38と天秤支え40とは通常のリンク式天秤と同様
に見えるが、実際にはそれらの形状・各部寸法において
通常のものと異なっている。

前記天秤38は、側面視略く字状でまた正面視クランク状
であり、その下端においてミシン主軸28に所定の偏心距
離で固着された天秤クランク34にクランクピン42を介し
て回転自在に装着され、その自由端には上糸14を保持す
る糸保持部38a設けられている。

前記天秤支え40は、天秤38を上下動しつつ上下揺動する
ように且つその糸保持部38aの最上位置で水平移動する
ようにする為のもので、その一端が天秤38の途中部に枢
支ピン44を介して回動自在に連結されると共に、その他
端は機枠に枢支ピン46を介して回動自在に連結され、主
軸28の回転による天秤クランク34の回転に伴って天秤38
の下端が所定の円軌道に沿って回転するときに、天秤支
え40は枢支ピン46を中心として上下に揺動しながら天秤
38の中段部の揺動範囲を規制する。

リンク式天秤装置36は天秤38と天秤支え40とで以上のよ
うに構成されるので、主軸28の回転位相角をパラメータ
とする天秤38の運動は第６図の曲線MAのようになり、針
棒10の下端に取付けられた縫針12の運動は第７図の曲線
MBのようになり、布送り機構の送り歯23の水平方向送り
運動は第７図の折線MDのようになる。尚、第７図の位相
角は針棒10が最上位置にある時点で０度である。

天秤38は布送りの開始後主軸28が約30度回転した時から
縫針12の目孔が針板22の上面に達する時まで、第２図に
示すように最上位置で水平移動する。従って、布送りの
初期の段階を除く布送りが実質的に実行される期間には
天秤38が最上位置に保持されている。但し、天秤38を布
送りの開始の時から最上位置に位置するように構成して
もよい。何れにしても、本実施例におけるリンク式天秤
装置36はシンプルで円滑で且つ静粛に作動する。

前記クランクピン42の左端部には連結板48が固着され、
この連結板48から左方へ延びる枢支ピン50には針棒クラ
ンク30が回動自在に連結され、針棒クランク30の下端部
が針棒10の中段部に連結されている。

次に糸通過制御機構について第２図〜第５図により説明
する。

前記針棒クランク30の直ぐ左側には機枠の一部である板
部材52が主軸28と直交状に設けられている。第２図・第
３図に示すように主軸28よりも前方の位置で、板部材52
の左側部には上糸14に通過抵抗を与え得るプリテンショ
ン装置54が設けられている。

このプリテンション装置54は１対の糸調子皿54aの間に
上糸14を通過させ、ダイヤルを回動操作することにより
スプリング力を調整して糸通過抵抗を調節し得るように
したものであり、このプリテンション装置54は省略して
もよい。

更に、糸駒16からプリテンション装置54及び天秤38の糸
保持部38aを経て縫糸12の目孔に至る上糸供給路のう
ち、プリテンション装置54から天秤38の糸保持部38aに
至る上糸14を主軸28の運動と調時して拘束したり開放し
たりすることができるように、ガイド部材56及びクラン
プ部材58の接近・離隔により上糸14の通過を制御する糸
通過制御装置60が次のように設けられている。

前記プリテンション装置54の下方位置で板部材52の左側
部近傍から天秤クランプ34の右方に亙って主軸28と平行
に軸部材62が配設され、この軸部材62は機枠の支持部に
回動自在に装着されている。

前記軸部材62の左端部にはクランプ部材58の後端部が固
着され、クランプ部材58の前端部には可動輪64が取付け
られている。

また、クランプ部材58の直ぐ上方に配設されたガイド部
材56は板部材52の左端面に固着され、このガイド部材56
は下方に湾曲するガイド部56aを有し、ガイド部材56は
可動輪64に上方より当接してガイド部材56と可動輪64と
の間に上糸14を挟持拘束し得るように配設され、ガイド
部材56と可動輪64とで１対の係合体を構成している。

第３図・第５図に示すように、可動輪64の周面には環状
のＶ溝64aが形成され、ガイド部材56の規制部56bは可動
輪64の上半部のＶ溝64aに上方から係合するように断面
Ｕ形の突曲面状に形成されている。

前記プリテンション装置54を通過して来た上糸14はガイ
ド部材56の規制56bで屈曲して天秤38の糸保持部38aを経
由して縫針12へ延びている。

そして、前記規制部56bで屈曲する上糸14は規制部56bと
Ｖ溝64aとの間に２箇所で点接触状に挟持され、強力に
拘束されることになる。

主軸28の回転に調時して可動輪64を上下に駆動し上糸14
の解放と拘束とを所定のタイミンで実行させるため、軸
部材62の右端位置に対応する主軸28にはカム66が固着さ
れ、軸部材62に固着されたレバー68がカム66に斜め上方
から押圧するようにバネ70で弾性付勢されている。

そして、主軸28が回転するとレバー68はカム66のカム面
66aでバネ力に抗して斜め上方に押動されて軸部材62が
回動し、クランプ部材58が下方へ揺動して可動輪64がガ
イド部材56から離れ、上糸14が拘束状態から解放され
る。またレバー68がカム面66aを通過するとレバー68は
バネ70の弾性力で回動し可動輪64がガイド部材56の規制
部56bに当接し、上糸14が規制部56bと可動輪64との間に
挟持拘束される。このように夫々所定のタイミングで上
糸14の解放と拘束とが実用されることになる。このよう
に、上糸14を解放したり拘束したりするタイミングは第
７図の曲線MCに示してある。

第６図・第７図に示すように、前記天秤38が最上位置へ
上昇後、水平移動を開始する始点Ｓと水平移動を終了す
る終点Ｅとから、前記ガイド部材56とクランプ部材58と
で上糸14を拘束する拘束点Ｐに至る各距離1₁と1₂とは等
しくなっている。従って、天秤38が最上位置にある所定
期間に亙って拘束点Ｐから糸保持部38aまでの上糸14の
長さが略一定に保たれることになるから、天秤38が水平
移動しているときに、天秤38により上糸14を余分に引き
締めたりすることなく、上糸14が解放されると布送りと
連動して必要量だけ糸駒16から繰り出された後拘束され
るので、安定した糸調子になる。

ところで、第７図の釜糸量曲線MKから判るように、縫針
12が針板22よりも下方に移動してから水平釜（図示略）
の剣先で上糸輪を形成するときに、上糸14が水平釜から
外れる約300度のときに最大の釜糸量が必要となる。こ
れに対して天秤38の最下位置Ｂは約260度のときである
から、最大の釜糸量を必要とする約300度のときには天
秤38は上糸14の引き締めを開始している。（第６図参
照）そこで、釜糸量の不足が生じないように次のように
構成されている。

第２図・第６図に示すように、前記糸通過制御装置60の
１対の係合体（ガイド部材56と可動輪64）は、最下位置
に到達した糸保持部38aの下方ではなく、該糸保持部38a
と同高さレベルでそれよりも前方に配設されている。

前記天秤38の糸保持部38a運動軌跡のうち最下位置Ｂを
通過した上昇運動軌跡において、天秤38の最下位置Ｂと
前記拘束点Ｐとの距離1₃よりも上糸14が水平釜から外れ
るときの点Ｎと拘束点Ｐとの距離1₄の方が短くなるよう
に構成されている。

その結果、第７図の上糸量曲線MUで示すように天秤38の
上昇運動にも拘わらず、最大の釜糸量を必要とする約30
0度のとき、つまり天秤38の最下位置Ｂの約260度のとき
の距離1₃よりも点Ｎのときの距離1₄の方が短く、その短
くなった糸量分が釜の方に供給されるので、釜糸量の不
足分が補充される。

第７図から判るように、天秤38が最下位置から最上位置
まで上昇していく上糸14の引き締め時には糸通過制御装
置60により上糸14が拘束されるので上糸14の引き締めが
確実に実行される。天秤38が最上位置に達し上糸14の引
き締めが完了したときには布送りと連動して上糸14を供
給するため糸通過制御装置60による拘束が解除され必要
量の上糸14が糸駒16から天秤38の方へ供給される。この
ように上糸14を拘束を解除した状態で布送り及び針振り
が完了し、縫針12が針板22に達する時期までには上糸14
が再び拘束され、このように上糸14を拘束した状態で釜
糸の不足分の補充を伴って上糸輪が確実に下糸ボビン側
に形成され縫動作が実行される。

また、第７図の曲線MCに示すように、拘束特性から、細
い上糸14の場合には、点F₁の時点で解放されまた点C₁の
時点で拘束されるのに対して、太い上糸14の場合にはF₁
よりも遅い点F₂で解放されまた点C₁よりも早い点C₂で拘
束される。従って、細い上糸14ではそれに適した弱い張
力で上糸14が引き締められ、また太い上糸14ではそれに
適した強い張力で上糸14が引き締めしられることにな
る。

以上説明したように、リンク式天秤装置36を、最下位置
と最上位置とに亙って駆動される天秤38と天秤38の最上
位置でその糸保持部38aを所定期間に亙って最上位置に
保持する天秤支え40とで構成したので、天秤38はミシン
主軸28の高速回転に対しても上昇移動、水平移動（停止
動作）及び下降移動の各動作において滑らかに動作す
る。その結果、リンク式天秤装置36は静粛で且つその耐
久性に優れたものとなる。

更に、糸通過制御装置60の係合体から始点Ｓ及び終点Ｅ
までの距離を等しくなるように構成したので、天秤38が
最上位置に保持されているときに必要量の上糸14が繰り
出され、安定した糸調子となる。

加えて、ガイド部材56と可動輪64とからなる係合体の拘
束点Ｐから糸保持部38aまでの距離が、を天秤38が最下
位置から上昇する上昇運動軌跡の途中で最小となるよう
にしたので、釜糸量の不足が生じることがない。

尚、前記実施例では、機械式の糸通過制御装置60を設け
た場合について説明したが、糸通過制御装置としては例
えば可動輪64をリニアソレノイドで駆動するような機構
の電気式糸通過制御装置を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はミシンの
概略斜視図、第２図はミシンのアーム部と頭部内に組込
まれた内部機構の側面図、第３図は前記内部機構の正面
図、第４図は第３図IV−IV線断面図、第５図は第２図Ｖ
−Ｖ線断面図、第６図は天秤の糸保持部の運動軌跡とそ
の各主要点及び拘束点を示した説明図、第７図は前記ミ
シンの各機構の動作を示すタイムチャートである。 Ｍ……ミシン、10……針棒、12……縫針、14……上糸、
16……糸駒、28……ミシン主軸、34……天秤クランク、
36……リンク式天秤装置、38……天秤、38a……糸保持
部、40……天秤支え、56……ガイド部材、58……クラン
プ部材、60……糸通過制御装置、62……軸部材、64……
可動輪、66……カム、66a……カム面、68……レバー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自由端に糸保持部を有する天秤と天秤支え
   とからなり、天秤の最上位置において糸保持部が略水平
   に移動するように構成された４節リンク式天秤装置と、 糸供給源から糸保持部を経て縫針に至る上糸のうち糸供
   給源から糸保持部に至る上糸を、ミシン主軸の回転と調
   時して拘束及び解放する１対の係合体を有する糸通過制
   御装置とを備え、 前記１対の係合体は、前記糸保持部の水平移動の始点と
   終点とから等距離の位置に配設されていることを特徴と
   する自動糸調子ミシンの天秤装置。
2. 【請求項２】前記１対の係合体は、その係合体と天秤最
   下位置における糸保持部との間の距離よりも、天秤が最
   下位置から上昇する途中において上糸が釜から外れる時
   の係合体と糸保持部との間の距離の方が短くなるように
   配置されている特許の請求範囲第１項に記載の自動糸調
   子ミシンの天秤装置。