JPH11104385A - ミシンの半回転釜駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、主軸に固定されたカムに従動子を従動
させることで、リンク部材を揺動させてラック部材を往
復駆動し、主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに半
回転釜を駆動する半回転釜駆動装置では、構造が複雑化
し製作コストが高価になること、大きな騒音が発生する
こと等の問題がある。 【解決手段】 半回転釜駆動装置３０は、主軸５に固定
された駆動プーリ３１、主軸５の回転軸心ａと直交する
水平軸心ｃ回りに枢支された従動プーリ３３、駆動プー
リ３１と従動プーリ３３とに９０度捩じれた状態で掛装
されたタイミングベルト４０、半回転釜７に固定的に設
けられたピニオン４５、ピニオン４５に歯合するラック
４６を有するラック部材４７、ラック部材４７に固定さ
れ右方へ延びる水平腕４８、従動プーリ３３の回転を水
平腕４８を介してラック部材４７の往復動作に変換する
クランク機構５０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、主軸の回転軸心
と直交する水平軸心回りに半回転釜を駆動する半回転釜
駆動装置に関し、特に、構造を簡単化しミシン作動時の
騒音を低減可能にしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 一般的なミシンは、ミシンモータで回
転駆動される左右方向向きの主軸に連動させて、針棒と
糸輪捕捉用釜とを駆動し、針棒の下端部に装着された縫
針の目孔から延びる上糸を、糸輪捕捉用釜の剣先で引っ
かけて上糸と下糸とを交絡させ、縫目を形成するように
構成してある。前記糸輪捕捉用釜としては、主軸の回転
軸心と直交する水平軸心（前後方向向きの軸心）回りに
作動する半回転釜が広く採用され、従来より、この半回
転釜を駆動する種々の半回転釜駆動装置が実用に供され
ている。

【０００３】例えば、図８のミシン100 の半回転釜駆動
装置101 は、主軸102 に外嵌固定されたカム103 、カム
103 のカム溝103aに係合する従動子104 、従動子104 が
先端部に固着されミシン機枠に枢支軸105aを介して枢支
されたリンク部材105 、半回転釜110 に固定的に設けら
れたピニオン106 、ピニオン106 に歯合するラック107
を有するラック部材108 、ラック部材108 から右方へ延
びその右端部がリンク部材105 の下端部にピン結合され
た水平腕109 等で構成されている。

【０００４】この半回転釜駆動装置101 においては、ミ
シンモータ（図示略）により主軸102 とともにカム103
が矢印方向へ回転駆動されると、従動子104 がカム溝10
3aに従動してリンク部材105 が枢支軸105a回りに揺動
し、水平腕109 とともにラック部材108 が左右に往復作
動し、ラック107 とピニオン106 を介して半回転釜110
が前記水平軸心回りに往復回転駆動される。尚、主軸10
2 が回転駆動されると、主軸102 の左端部に固着された
クランク118 と、クランク118 と針棒115 とに夫々回転
可能に連結された揺動部材119 とを介して、針棒115 と
ともにその下端部に装着された縫針116 が上下に往復駆
動される。

【０００５】また、特開平６３−１１１９４号公報のベ
ルト駆動ミシンにおいては、ミシンモータの出力軸に直
結された駆動プーリ、針棒駆動用の第１従動プーリ、半
回転釜駆動用の第２従動プーリ、これらプーリに掛装さ
れたタイミングベルト、タイミングベルトをガイドする
複数のアイドルプーリ、半回転釜に固定的に設けられた
ピニオン、ピニオンに歯合するラックを有するラック部
材、第２従動プーリの回転をラック部材の往復動作に変
換するクランク機構等が設けられ、ミシンモータが駆動
され、タイミングベルトを介して第２従動プーリが回転
すると、クランク機構によりラック部材が往復動作し、
ラックとピニオンを介して半回転釜が前記水平軸心回り
に往復回転駆動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 図８の半回転釜駆動
装置101 では、カム溝103aが形成されたカム103 、カム
溝103aに係合する従動子104 、ミシン機枠に枢支したリ
ンク部材105 等を設けなければならないため、構造が複
雑化し製作コストが高価になること、従動子104 をカム
溝103aに隙間なく係合させることは難しく、ミシン作動
時に従動子104 がカム溝103aの側壁に衝突するため、大
きな騒音が発生すること等の問題がある。

【０００７】更に、縫針116 （針棒115 ）の上下動に対
して半回転釜110 を所定のタイミングで作動させる為
に、カム溝103aを高精度に加工しなければならないこ
と、駆動力を伝達するリンク部材105 を、特にミシンの
高速作動時、弾性変形しない強度の高いものを使用しな
ければならないこと等により、製作コストが非常に高価
になるという問題がある。

【０００８】一方、特開平６３−１１１９４号公報のベ
ルト駆動ミシンでは、タイミングベルトの長さが非常に
長くなり、複数のアイドルプーリを設けなければならな
いため構造が複雑化するし、そのタイミングベルトで針
棒と半回転釜を駆動する駆動力を伝達しなければならな
いため、ミシン作動時のタイミングベルトの伸び量が大
きくなり、縫針の上下動に対して半回転釜を所定のタイ
ミングで作動させるのが難しくなるという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、ミシンの半回転釜駆動装
置において、構造を簡単化すること、ミシン作動時の騒
音を低減すること、製作コストを低減すること、縫針の
上下動に対して半回転釜を所定のタイミングで確実に作
動させること、等である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 請求項１のミシンの半
回転釜駆動装置は、ミシンの主軸に連動させて、半回転
釜を主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに駆動する
半回転釜駆動装置において、前記主軸に固定的に設けら
れた駆動プーリと、前記主軸の回転軸心と直交する水平
軸心回りに枢支された従動プーリと、前記駆動プーリと
従動プーリとに９０度捩じれた状態で掛装されたタイミ
ングベルトと、前記半回転釜に固定的に設けられたピニ
オンと、前記ピニオンに歯合するラックを有するラック
部材と、前記従動プーリの回転をラック部材の往復動作
に変換するクランク機構とを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１１】主軸とともに駆動プーリが回転駆動される
と、タイミングベルトを介して従動プーリが回転する。
従動プーリの回転はクランク機構によりラック部材の往
復動作に変換され、ラック部材の往復動作により、ラッ
クとピニオンを介して、半回転釜が主軸の回転軸心と直
交する水平軸心回りに駆動される。この半回転釜駆動装
置においては、駆動プーリとタイミングベルトと従動プ
ーリとクランク機構を介して、主軸の回転駆動力をラッ
ク部材に伝達できるため、構造が簡単化するとともに、
ミシン作動時の騒音を低減することができる。また、タ
イミングベルトで半回転釜を駆動する駆動力しか伝達し
ないし、その長さも比較的短くできるため、ミシン作動
時のタイミングベルトの伸びも殆どなく、縫針の上下動
に対して半回転釜を所定のタイミングで作動させること
ができる。

【００１２】請求項２のミシンの半回転釜駆動装置は、
請求項１の発明において、前記主軸の正転時に、タイミ
ングベルトは駆動プーリの回転軸心と直交する方向から
駆動プーリに係合することを特徴とするものである。そ
れ故、主軸の正転時、駆動プーリに係合しているタイミ
ングベルトが、駆動プーリの回転軸心方向へ移動しなく
なり、駆動プーリから離脱するのを確実に防止すること
ができる。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１３】請求項３のミシンの半回転釜駆動装置は、
請求項１又は２の発明において、前記主軸の正転時に、
タイミングベルトは駆動プーリから駆動プーリの回転軸
心と直交する方向に対して傾いた方向へ係合解除するこ
とを特徴とするものである。それ故、主軸の正転時、タ
イミングベルトが駆動プーリの回転軸心と直交する方向
から駆動プーリに係合するように、駆動プーリと従動プ
ーリとを所定の位置関係に配設することが可能になる。
その他請求項１又は２と同様の作用を奏する。

【００１４】請求項４のミシンの半回転釜駆動装置は、
請求項３の発明において、前記駆動プーリに、タイミン
グベルトをガイドするガイド部を設けたことを特徴とす
るものである。主軸の正転時に、タイミングベルトは駆
動プーリから駆動プーリの回転軸心と直交する方向に対
して傾いた方向へ係合解除するため、主軸の逆転時に
は、駆動プーリに係合しているタイミングベルトに主軸
の回転軸心方向の力が作用し、タイミングベルトは主軸
の回転軸心方向へ移動するが、駆動プーリに設けられた
ガイド部により、タイミングベルトが駆動プーリから離
脱するのを確実に防止できる。その他請求項３と同様の
作用を奏する。

【００１５】請求項５のミシンの半回転釜駆動装置は、
請求項３又は４の発明において、前記従動プーリに、タ
イミングベルトをガイドするガイド部を設けたことを特
徴とするものである。それ故、従動プーリに係合してい
るタイミングベルトに、従動プーリの回転軸心方向の力
が作用し、タイミングベルトが従動プーリの回転軸心方
向へ移動しても、従動プーリに設けられたガイド部によ
り、タイミングベルトが従動プーリから離脱するのを確
実に防止できる。その他請求項３又は４と同様の作用を
奏する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態は、ミシンモー
タで駆動される主軸に連動させて、半回転釜を主軸の回
転軸心と直交する水平軸心回りに駆動する半回転釜駆動
装置に、本発明を適用した場合の一例である。

【００１７】図１に示すように、ミシンＭは、ベッド部
１と、ベッド部１の右部から立設された脚柱部２と、脚
柱部２の上部からベッド部１と対向して左方へ延びるア
ーム部３を有し、主軸５はアーム部３に左右方向向きに
配設され、下端部に縫針８を着脱可能に装着した針棒６
はアーム部３の頭部４に上下動且つ左右に揺動可能に設
けられ、半回転釜７は、ベッド部１の左端部分に設けら
れ、主軸５の左右方向向きの回転軸心ａと直交する前後
方向向きの水平軸心ｂ回りに作動する。

【００１８】また、ミシンＭの内部には、前記主軸５に
連動させて、針棒６を上下に往復駆動する針棒駆動機構
１５と、半回転釜７を水平軸心ｂ回りに駆動する半回転
釜駆動装置３０が設けられている。尚、図示していない
が、針棒６を左右に揺動駆動する針棒揺動機構、送り
歯、送り歯を送り駆動する送り歯駆動機構、送り歯の送
り量を調整する送り量を調整機構、押え足等が設けら
れ、これらの部材や機構は周知のものを適用可能であ
る。

【００１９】主軸５は１対の軸受け１０，１１を介して
ミシン機枠に回動自在に支持され、主軸５の右端部に
は、脚柱部２の右側へ突出する回動操作部材１２と、回
動操作部材１２と一体形成されミシンモータで駆動され
るプーリ１３とが固着され、主軸５の１対の軸受け１
０，１１の間に、半回転釜駆動装置３０の駆動プーリ３
１が固定的に設けられ、主軸５の左端部に、針棒駆動機
構１５のクランク１６が固着されている。

【００２０】クランク１６の左側には、上端部が枢支軸
１４ａにより枢支された針棒抱１４が設けられ、この針
棒抱１４に針棒６が上下動自在に支持されている。針棒
駆動機構１５は、主軸５の左端部に固着されたクランク
１６と、クランク１６と針棒６とに両端部が回転可能に
連結された揺動部材１７とを有し、主軸５か回転駆動さ
れると、クランク１６と揺動部材１７を介して針棒６が
所定ストローク上下に往復駆動される。

【００２１】前記半回転釜駆動装置３０について説明す
る。図１、図２に示すように、半回転釜駆動装置３０
は、主軸５に固定的に設けられた駆動プーリ３１と、主
軸５の回転軸心ａと直交する（水平軸心ｂと平行であ
る）水平軸心ｃ回りに枢支された従動プーリ３３と、駆
動プーリ３１と従動プーリ３３とに９０度捩じれた状態
で掛装されたタイミングベルト４０と、半回転釜７に固
定的に設けられたピニオン４５と、ピニオン４５に歯合
するラック４６を有するラック部材４７と、ラック部材
４７に固定され右方へ延びる水平腕４８と、従動プーリ
３３の回転を水平腕４８を介してラック部材４７の往復
動作に変換するクランク機構５０等で構成されている。

【００２２】駆動プーリ３１は、図３に示すように、タ
イミングベルト４０の幅の約３倍程度の左右幅を有し、
その右端部には、タイミングベルト４０をガイドするガ
イド部３２が設けられている。このガイド部３２は、駆
動プーリ３１より大径に構成され、その左端部にタイミ
ングベルト４０の右端面が摺動可能なテーパ面３２ａが
形成されている。尚、ガイド部３２の右側には送り歯駆
動機構の送り用カム１９が一体形成されている。

【００２３】一方、従動プーリ３３は、図４に示すよう
に、タイミングベルト４０の幅の約３倍程度の前後幅を
有し、支軸３６を介してミシン機枠に回転自在に装着さ
れ、従動プーリ３３の両端部には、タイミングベルト４
０をガイドする１対のガイド部３４，３５が設けられて
いる。前側のガイド部３４の前端部には、水平軸心ｃと
直交する方向へ延びるクランク機構５０のクランクレバ
ー５１が固定的に設けられ、このクランクレバー５１の
先端部に、水平腕４８の右端部がピン結合されている。

【００２４】図１、図２に示すように、駆動プーリ３１
の後端部の下側に、従動プーリ３３の左端部が位置する
ように、駆動プーリ３１と従動プーリ３３が配設されて
いる。つまり、主軸５の正転時（矢印方向への回転時）
に、タイミングベルト４０は駆動プーリ３１（主軸５）
の回転軸心ａと直交する方向から駆動プーリ３１に係合
し、駆動プーリ３１から駆動プーリ３１の回転軸心ａと
直交する方向に対して傾いた方向へ係合解除するように
なっている。

【００２５】主軸５の正転時（矢印方向へ回転時）、矢
印の方向へ回動するタイミングベルト４０は、駆動プー
リ３１から従動プーリ３３へ延びる途中部において、ア
イドルプーリ４１によりガイドされている。アイドルプ
ーリ４１は、ミシン機枠に枢支されバネ部材４３で回動
付勢されたリンク部材４２の先端部に回動自在に装着さ
れ、タイミングベルト４１に右側から当接しテンション
を付与している。ラック４６はラック部材４７の下端部
に形成され、ラック部材４６がバネ部材４９により下方
へ付勢され、ラック４６がピニオン４５に歯合してい
る。

【００２６】半回転釜７について簡単に説明すると、図
５、図６に示すように、半回転釜７は、ベッド部１内の
ミシン機枠に水平状に固定される大釜体６０と、大釜体
６０に前方から１対の止め具６１ａで着脱可能に固定さ
れる略リング状の大釜６１と、これら大釜体６０と大釜
６１の内部に組み込まれた中釜６２及びこの中釜６２４
を半回転駆動するドライバ６３等で構成され、ドライバ
６３に固定的に設けられた駆動軸６４にピニオン４５が
一体的に設けられている。

【００２７】尚、正面視略半円状の中釜６２の一端部
に、縫針８の目孔から延びる上糸を引っかける剣先６２
ａが形成されている。また、大釜体６０と大釜６１の上
面には、切欠き６５ａが形成された釜糸案内板６５がビ
スで固定され、この釜糸案内板６５により、縫針８から
延びる上糸が剣先６２ａで引っ掛けられて拡大する上糸
ループを、中釜６２の前側と後側とに分離するようにな
っている。

【００２８】前記半回転釜駆動装置３０の作用・効果に
ついて説明する。主軸５とともに駆動プーリ３１が正転
方向（矢印方向）へ回転駆動されると、タイミングベル
ト４０を介して従動プーリ３３が時計回りに回転する。
従動プーリ３３の回転はクランク機構５０により水平腕
４８を介してラック部材４７の往復動作に変換され、ラ
ック４６とピニオン４５を介して、半回転釜７が水平軸
心ｂ回りに駆動される。

【００２９】主軸５の正転時に、駆動プーリ３１に係合
しているタイミングベルト４０に、左右方向向きの力が
殆ど作用しないため、タイミングベルト４０が左右方向
へ（特に左方）へ移動して駆動プーリから離脱すること
がない。作業者が回動操作部材１２を操作して、主軸５
を逆転方向（矢印と逆方向）へ回転させた場合、駆動プ
ーリ３１に係合しているタイミングベルト４０に右方向
きの力が作用し、図３に鎖線で示すように、タイミング
ベルト４０が右向へ移動するが、タイミングベルト４０
はガイド部３２にガイドされる。

【００３０】この半回転釜駆動装置３０によれば、駆動
プーリ３１とタイミングベルト４０と従動プーリ３３と
クランク機構５０と水平腕４８を介して、主軸５の回転
駆動力をラック部材４７に伝達できるため、構造が簡単
化し製作コストを低減できるとともに、ミシン作動時の
騒音を低減することができる。しかも、タイミングベル
ト４０で半回転釜７を駆動する駆動力しか伝達しない
し、その長さも比較的短くできるため、ミシン作動時の
タイミングベルト４０の伸びも殆どなく、縫針８の上下
動に対して半回転釜７を所定のタイミングで作動させ、
綺麗な縫目を確実に形成することが可能になる。

【００３１】しかも、主軸５の正転時に、タイミングベ
ルト４０は駆動プーリ３１の回転軸心ａと直交する方向
から駆動プーリ３１に係合するので、駆動プーリ３１に
係合しているタイミングベルト４０に、左右方向向きの
力が殆ど作用しないため、タイミングベルト４０が駆動
プーリ３１から離脱するのを確実に防止できる。そし
て、主軸５の正転時に、タイミングベルト４０は駆動プ
ーリ３１から駆動プーリ３１の回転軸心ａと直交する方
向に対して傾いた方向へ係合解除するので、タイミング
ベルト４０が駆動プーリ３１の回転軸心ａと直交する方
向から駆動プーリ３１に係合するように、駆動プーリ３
１と従動プーリ３３とを所定の位置関係に配設すること
が可能になる。

【００３２】また、駆動プーリ３１にタイミングベルト
４０をガイドするガイド部３２を設けので、特に主軸５
の逆転時に、タイミングベルト４０が駆動プーリ３１か
ら離脱するのを確実に防止でき、従動プーリ３３にタイ
ミングベルト４０をガイドするガイド部３４，３５を設
けたので、タイミングベルト４０が従動プーリ３３から
離脱するのを確実に防止できる。

【００３３】前記実施形態の変更態様として、図７に示
すように、駆動プーリ３１の左部にも、タイミングベル
ト４０をガイドするガイド部７０を設けてもよい。この
場合、タイミングベルト４０が駆動プーリ３１から離脱
するのをより確実に防止することができる。また、図示
していないが、従動プーリ３３においては、タイミング
ベルト４０が左右方向へ移動しにくいため、前後幅をあ
る程度大きくすることで、ガイド部３４，３５を省略す
ることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】 請求項１のミシンの半回転釜駆動装置
によれば、主軸に固定的に設けられた駆動プーリ、主軸
の回転軸心と直交する水平軸心回りに枢支された従動プ
ーリ、駆動プーリと従動プーリとに９０度捩じれた状態
で掛装されたタイミングベルト、半回転釜に固定的に設
けられたピニオン、ピニオンに歯合するラックを有する
ラック部材、従動プーリの回転をラック部材の往復動作
に変換するクランク機構とを設けたので、駆動プーリと
タイミングベルトと従動プーリとクランク機構を介し
て、主軸の回転駆動力をラック部材に伝達できるため、
構造が簡単化し製作コストを低減できるとともに、ミシ
ン作動時の騒音を低減することができ、更に、タイミン
グベルトで半回転釜を駆動する駆動力しか伝達しない
し、その長さも比較的短くできるため、タイミングベル
トの伸びも殆どなく、縫針の上下動に対して半回転釜を
所定のタイミングで確実に作動させ、綺麗な縫目を確実
に形成することが可能になる。

【００３５】請求項２のミシンの半回転釜駆動装置によ
れば、請求項１と同様の効果を奏するが、主軸の正転時
にタイミングベルトは駆動プーリの回転軸心と直交する
方向から駆動プーリに係合するので、駆動プーリに係合
しているタイミングベルトが、駆動プーリの回転軸心方
向へ移動して、駆動プーリから離脱するのを確実に防止
することができる。

【００３６】請求項３のミシンの半回転釜駆動装置によ
れば、請求項１又は２と同様の効果を奏するが、主軸の
正転時にタイミングベルトは駆動プーリから駆動プーリ
の回転軸心と直交する方向に対して傾いた方向へ係合解
除するので、タイミングベルトが駆動プーリの回転軸心
と直交する方向から駆動プーリに係合するように、駆動
プーリと従動プーリとを所定の位置関係に配設すること
が可能になる。

【００３７】請求項４のミシンの半回転釜駆動装置によ
れば、請求項３の発明と同様の効果を奏するが、駆動プ
ーリにタイミングベルトをガイドするガイド部を設けた
ので、主軸の逆転時に、従動プーリに係合しているタイ
ミングベルトは主軸の回転軸心方向へ移動するが、駆動
プーリに設けられたガイド部により、タイミングベルト
が駆動プーリから離脱するのを確実に防止できる。

【００３８】請求項５のミシンの半回転釜駆動装置によ
れば、請求項３又は４と同様の効果を奏するが、従動プ
ーリにタイミングベルトをガイドするガイド部を設けた
ので、従動プーリに係合しているタイミングベルトが従
動プーリの回転軸心方向へ移動しても、従動プーリに設
けられたガイド部により、タイミングベルトが従動プー
リから離脱するのを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る半回転釜駆動装置を備えたミシ
ンの内部正面図である。

【図２】前記ミシンの要部側面図である。

【図３】前記ミシンの駆動プーリの正面図である。

【図４】前記ミシンの従動プーリの側面図である。

【図５】半回転釜の正面図である。

【図６】半回転釜の斜視図である。

【図７】変更形態に係る駆動プーリの正面図である。

【図８】従来技術に係る半回転釜駆動装置を備えたミシ
ンの内部正面図である。

【符号の説明】

Ｍ ミシン ５ 主軸 ７ 半回転釜 ３０ 半回転釜駆動装置 ３１ 駆動プーリ ３３ 従動プーリ ４０ タイミングベルト ４５ ピニオン ４６ ラック ４７ ラック部材 ５０ クランク機構 ３２，３４，３５，７０ ガイド部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの主軸に連動させて、半回転釜を
   主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに駆動する半回
   転釜駆動装置において、 前記主軸に固定的に設けられた駆動プーリと、 前記主軸の回転軸心と直交する水平軸心回りに枢支され
   た従動プーリと、 前記駆動プーリと従動プーリとに９０度捩じれた状態で
   掛装されたタイミングベルトと、 前記半回転釜に固定的に設けられたピニオンと、 前記ピニオンに歯合するラックを有するラック部材と、 前記従動プーリの回転をラック部材の往復動作に変換す
   るクランク機構と、 を備えたことを特徴とするミシンの半回転釜駆動装置。
2. 【請求項２】 前記主軸の正転時に、タイミングベルト
   は駆動プーリの回転軸心と直交する方向から駆動プーリ
   に係合することを特徴とする請求項１に記載のミシンの
   半回転釜駆動装置。
3. 【請求項３】 前記主軸の正転時に、タイミングベルト
   は駆動プーリから駆動プーリの回転軸心と直交する方向
   に対して傾いた方向へ係合解除することを特徴とする請
   求項１又は２に記載のミシンの半回転釜駆動装置。
4. 【請求項４】 前記駆動プーリに、タイミングベルトを
   ガイドするガイド部を設けたことを特徴とする請求項３
   に記載のミシンの半回転釜駆動装置。
5. 【請求項５】 前記従動プーリに、タイミングベルトを
   ガイドするガイド部を設けたことを特徴とする請求項３
   又は４に記載のミシンの半回転釜駆動装置。