JP2003190686A - ミシンの針棒駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降体及び針棒駆動部材を小型軽量化し、ミ
シンヘッド内部の占有スペースを縮小し、高速運転時の
安定性を高める。 【解決手段】 針棒４と平行に案内軸１０を立設し、案
内軸１０に昇降体１１を支持する。昇降体１１に針棒駆
動部材１３を水平面内で回動可能に取り付ける。入力レ
バー３６と中間レバー５０とを共通の縦軸３５に水平面
内で回動可能に支持する。ジャンプ信号が出力されたと
きに、ソレノイド４３を励磁し、中間レバー５０を入力
レバー３６に連動可能に結合する。中間レバー５０は出
力レバー６１を水平面内で回動し、出力レバー６１の駆
動部６３が針棒駆動部材１３を針棒４から退避した位置
に回動し、昇降体１１から針棒４への動力伝達を遮断す
る。駆動部６３をピン状部材により昇降体１１のストロ
ークに相当する長さで上下に長く形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に工業用ミシン
において、運転中に針棒を上死点で停止させるジャンプ
機構を備えた針棒駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特許２７５２４８２号公報にジャ
ンプ機構を備えた針棒駆動装置が提案されている。この
従来装置は、図９及び図１０に示すように、針棒７１と
平行な案内軸７２を備え、案内軸７２にコ字形の昇降体
７３と針棒駆動部材７４とが支持されている。ミシンの
上軸７５には針棒駆動カム７６が固定され、このカム７
６によりクランク機構７７を介し昇降体７３及び針棒駆
動部材７４が一体に昇降される。針棒駆動部材７４には
針棒抱き７８のピン７９に係合する係合部８０が突設さ
れ、針棒駆動部材７４の昇降に伴い針棒７１及び針（図
示略）が駆動される。

【０００３】ジャンプ機構８２は、上軸７５に固定され
たジャンプカム８３と、ジャンプカム８３に係合するカ
ムフォロア８４を備えた入力レバー８５と、針棒駆動部
材７４の押圧面８６に係合するローラ８７を備えた出力
レバー８８と、出力レバー８８を入力レバー８５に連動
可能に結合するクラッチ機能を備えたソレノイド８９と
から構成されている。出力レバー８８はソレノイド８９
のプランジャ９０と同心の水平軸９１に回動可能に支持
され、入力レバー８５は水平ピン９２により出力レバー
８８の中間部に回動可能に連結されている。

【０００４】目飛び等に際しジャンプ信号が出力された
ときには、ソレノイド８９が励磁され、プランジャ９０
が入力レバー８５の突端部９３に係止され、出力レバー
８８が入力レバー８５にプランジャ９０の水平軸線周り
で連動可能に結合される。そして、針棒７１が上死点よ
り下側に位置するタイミングで、針棒駆動部材７４がロ
ーラ８７により案内軸７２の周りで回動され、針棒７１
が上死点で停止するタイミングで、係合部８０がピン７
９から退避され、昇降体７３から針棒７１への動力伝達
が遮断される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の針棒駆動装置に
よれば、ジャンプカム８３を用いて針棒駆動部材７４を
制御するため、針棒７１の上下運動をその上死点で正確
にキャンセルすることができる。しかし、出力レバー８
８を水平軸線周りで回動して、ローラ８７を垂直面内で
円運動させるので、針棒駆動部材７４の動力受入点が上
下に変化する。このため、針棒駆動部材７４の押圧面８
６を上下に長く形成する必要があり、針棒駆動部材７４
及びこれを支持する昇降体７３が大型化する。従って、
これらの昇降部材がミシンヘッドの内部に大きなスペー
スを占有するばかりでなく、昇降部材の慣性質量が増
し、摺動面積も大きくなり、高速運転時の安定性が低下
するという問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決し、昇降
体及び針棒駆動部材を小型軽量化して、ミシンヘッド内
部の占有スペースを縮小でき、高速運転時の安定性を高
めることができるミシンの針棒駆動装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明によるミシンの針棒駆動装置は、針棒と平
行に立設された案内軸と、案内軸に支持された昇降体
と、昇降体に水平面内で回動可能に取り付けられた針棒
駆動部材と、ミシンの上軸の動力を昇降体に伝達する動
力伝達機構と、昇降体から針棒への動力伝達を遮断する
ジャンプ機構とを備え、ジャンプ機構を、上軸に固定さ
れたジャンプカムと、ジャンプカムにより垂直軸線の周
りで回動される入力レバーと、入力レバーと同じ軸線の
周りで回動可能に設けられた中間レバーと、ジャンプ信
号に応答し中間レバーを入力レバーに連動可能に結合す
るクラッチ手段と、クラッチ手段の結合動作時に中間レ
バーにより水平面内で回動される出力レバーとから構成
し、出力レバーに針棒駆動部材を針棒から退避した位置
に回動する駆動部を設けたことを特徴とする。

【０００８】ここで、動力伝達機構は、特定の機構に限
定されず、例えば、カム、クランク、リンク、ギヤ、ベ
ルト、チェーン等、各種の動力伝達部材を適宜に組み合
わせて構成することができる。クラッチ手段は、特定の
手段に限定されず、例えば、ソレノイド、エアシリン
ダ、モータ等、ミシンの制御装置により電気的に制御可
能なアクチュエータを用いて構成することができる。出
力レバーの駆動部は、特定の形状に限定されないが、駆
動部に針棒駆動部材を退避させる機能と、退避位置の針
棒駆動部材を昇降案内する機能とを兼備させるために、
駆動部を昇降体のストロークに相当する長さで上下に長
く形成するのが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を工業用刺繍ミシン
の針棒駆動装置に具体化した一実施形態を図面に基づい
て説明する。図１〜図３に示すように、ミシンヘッドの
フレーム１の下端には軸受メタル２を介して回転盤３が
水平面内で回転可能に組み付けられ、回転盤３に複数本
の針棒４と布押え棒５とが垂直に支持されている。針棒
４の上端には針棒頭６が固定され、針棒４の下端には針
７が止着され、布押え棒５の下端に布押え足８が固着さ
れている。そして、回転盤３は周知の針棒切換機構によ
って駆動され、１本の針棒４がミシンベッドの針穴（図
示略）と対応する縫製位置に割り出される。

【００１０】針棒４の後側（図１の右側）において、軸
受メタル２には案内軸１０が針棒４と平行に立設され、
案内軸１０に昇降体１１が支持されている。昇降体１１
の下端部には取付片１２が針棒４側へ突設され、取付片
１２に針棒駆動部材１３が垂直ピン１４により水平面内
で回動可能に取り付けられている。針棒駆動部材１３は
硬質樹脂で薄く形成され、外周面に受動片１５と押圧片
１６と当接片１７（図３参照）とが放射状に突設されて
いる。受動片１５と昇降体１１との間には、針棒駆動部
材１３を針棒４と係合する位置へ付勢するスプリング１
８が介装され、この係合位置において、当接片１７が昇
降体１１のストッパ１９に当接し、押圧片１６が針棒頭
６の切欠２０に嵌入するようになっている。

【００１１】案内軸１０の後側において、ヘッドフレー
ム１には刺繍ミシンの上軸２２が水平に貫通され、上軸
２２に針棒駆動カム２３が固定されている。針棒駆動カ
ム２３にクランクロッド２４のリング部２５が嵌着さ
れ、クランクロッド２４の下端は駆動レバー２６の中間
部に枢着されている。駆動レバー２６の後端はフレーム
１の固定軸２７に支持され、駆動レバー２６の前端はリ
ンク２８を介し昇降体１１に連結されている。そして、
針棒駆動カム２３、クランクロッド２４、駆動レバー２
６及びリンク２８により、上軸２２の動力を昇降体１１
に伝達する動力伝達機構２９が構成されている。

【００１２】次に、昇降体１１から針棒４への動力伝達
を遮断するジャンプ機構３１について説明する。図２〜
図６に示すように、上軸２２にはジャンプカム３２が固
定され、フレーム１には基板３３が水平に設けられてい
る。基板３３の前端には針棒４を上死点に停止させるス
トッパ３４が取り付けられ、基板３３の後端には筒形の
縦軸３５が垂直に固定されている。縦軸３５には入力レ
バー３６が水平に支持され、その先端にカムフォロア３
７が取着され、基端のボス部３８に係止片３９が突設さ
れている。カムフォロア３７はスプリング４０によりジ
ャンプカム３２の端面に押し付けられ、そのカム形状に
従い入力レバー３６が縦軸３５の垂直軸線周りで回動さ
れる。

【００１３】入力レバー３６の上方において、基板３３
にはブラケット４２を介し吸引型のソレノイド４３が設
置され、そのプランジャ４４にカップリング４５を介し
ロッド４６が結合されている。ロッド４６は縦軸３５に
貫通され、圧縮バネ４７により下方へ付勢されている。
ロッド４６の下端にはアーム４８が固定され、アーム４
８にピン４９が立設されている。アーム４８と入力レバ
ー３６との間において、縦軸３５には中間レバー５０が
入力レバー３６と同じ軸線の周りで回動可能に組み付け
られている。中間レバー５０のボス部５１には縦穴５２
が貫設され、この縦穴５２にピン４９が下側から挿入さ
れている。

【００１４】そして、ソレノイド４３によりクラッチ手
段が構成され、ジャンプ信号に応答しソレノイド４３が
励磁されたときには、プランジャ４４によりロッド４
６、アーム４８及びピン４９が引き上げられ、ピン４９
の上端が中間レバー５０のボス部５１より上方へ突出し
て入力レバー３６の係止片３９に係合し（図６参照）、
中間レバー５０が入力レバー３６に連動可能に結合され
る。また、通常の縫製時には、ソレノイド４３が消磁さ
れ、圧縮バネ４７によりアーム４８が押し下げられ、ピ
ン４９の上端が中間レバー５０の縦穴５２に没入して係
止片３９から解離され（図４参照）、入力レバー３６か
ら中間レバー５０への動力伝達が遮断される。

【００１５】中間レバー５０は平面Ｌ字形に形成され、
長辺部の先端に連結ローラ５４が取着され、短辺部の先
端にバネ掛け５５が設けられている。基板３３の下面に
は中間レバー５０を挟む位置にストッパ５６とバネ受け
５７とが固定され、バネ受け５７とバネ掛け５５との間
に、中間レバー５０をストッパ５６側へ付勢する引張バ
ネ５８が張設されている。従って、ソレノイド４３の励
磁時には、引張りバネ５８の付勢力によりピン４９の上
端部が係止片３９に当接した状態で、中間レバー５０が
入力レバー３６と一体に往復回動される。

【００１６】中間レバー５０と針棒駆動部材１３との間
において、基板３３には垂直軸６０により出力レバー６
１が中間部にて水平に支持されている。出力レバー６１
の後端には切欠部６２が形成され、前端には駆動部６３
が下方へ垂設されている。切欠部６２には中間レバー５
０の連結ローラ５４が嵌合され、ソレノイド４３の励磁
時に、中間レバー５０により出力レバー６１が水平面内
で回動される。駆動部６３はピン状部材により昇降体１
１のストロークに相当する長さで上下に長く形成され、
出力レバー６１の一方向（図３及び図５の時計方向）へ
の回動に伴って受動片１５に係合し、押圧片１６を針棒
頭６の切欠２０から側方へ脱出させ、針棒駆動部材１３
を針棒４から退避した位置に回動するように構成されて
いる。

【００１７】上記構成の針棒駆動装置において、回転盤
３により１本の針棒４が縫製位置に割り出されると、そ
の針棒頭６の切欠２０に針棒駆動部材１３の押圧片１６
が嵌入される。そして、上軸２２により動力伝達機構２
９を介して昇降体１１及び針棒駆動部材１３が駆動さ
れ、針棒駆動部材１３により針棒４及び布押え棒５が上
下に駆動される。このとき、ジャンプカム３２により入
力レバー３６は回動されるが、ソレノイド４３が消磁さ
れているため、入力レバー３６から中間レバー５０への
動力伝達が遮断され、中間レバー５０が引張バネ５８に
よりストッパ５６に保持され、出力レバー６１が停止
し、駆動部６３が受動片１５から離間した位置に保持さ
れている（図３参照）。

【００１８】縫製途中の目飛び等に際して、ミシンの制
御装置からジャンプ信号が出力されると、ソレノイド４
３が励磁され、プランジャ４４によりピン４９が引き上
げられ、ピン４９の上端が入力レバー３６の係止片３９
に係合し、中間レバー５０が入力レバー３６に結合され
る。そして、ジャンプカム３２のカム形状に従い、入力
レバー３６、中間レバー５０及び出力レバー６１が連動
して回動され、針棒４の上死点において、駆動部６３に
よって針棒駆動部材１３が針棒４から退避される。これ
により、昇降体１１から針棒４への動力伝達が遮断さ
れ、針棒４が上死点で停止した状態で、昇降体１１及び
針棒駆動部材１３が下降される。

【００１９】昇降体１１の下降から上昇端直前までの区
間は、カムフォロア３７がジャンプカム３２の高所３２
ａ（図５参照）に係合し、針棒駆動部材１３が駆動部６
３により退避位置に保持され、かつ駆動部６３に沿って
昇降案内される。そして、昇降体１１が上昇端の直前に
達すると、カムフォロア３７がジャンプカム３２の低所
３２ｂ（図３参照）に係合し、中間レバー５０及び出力
レバー６１が引張バネ５８により復帰され、針棒駆動部
材１３がスプリング１８により復帰され、昇降体１１の
上昇端で針棒４に係合する。これ以降、ジャンプ信号が
消滅すれば、針棒駆動部材１３が係合位置に保持され、
ジャンプ信号が継続すれば、昇降体１１が下降する直前
に針棒駆動部材１３が針棒４から再び退避される。

【００２０】この実施形態の針棒駆動装置によれば、ジ
ャンプカム３２を用いて針棒駆動部材１３を制御するた
め、針棒４の上下運動をその上死点で正確にキャンセル
し、かつ復旧することができる。また、入力レバー３
６、中間レバー５０及び出力レバー６１が共に垂直軸線
の周りで回動して、駆動部６３を水平面内で円運動させ
るので、針棒駆動部材１３の動力受入点が上下方向に変
化しない。このため、針棒駆動部材１３を薄く形成で
き、これを支持する昇降体１１を小型軽量に形成でき
る。従って、これらの昇降部材がミシンヘッドの内部に
占有するスペースを縮小できるとともに、昇降部材の慣
性質量を軽減し、かつ摺動面積を小さくして、高速運転
時の安定性を高めることができる。

【００２１】図７及び図８はジャンプ機構の別の実施形
態を示すものである。このジャンプ機構３１において
は、クラッチ手段として押出型のソレノイド６４が用い
られている。ソレノイド６４のプランジャ６５には、上
限位置を決めるストッパ５９とＯリング５３とが設けら
れている。ロッド４６は圧縮バネ４７により上方へ付勢
され、上端がプランジャ６５に押し付けられている。中
間レバー５０のボス部５１には一対の支持片６６が突設
され、支持片６６にアーム６７が水平ピン６８により揺
動可能に支持されている。アーム６７はその前端がロッ
ド４６の下端に当接するようにスプリング６９によって
付勢され、入力レバー３６にアーム６７の後端を係止す
る係止片７０が下方へ突設されている。

【００２２】そして、ジャンプ信号に応答しソレノイド
６４が励磁されたときには、押圧ピン５９によりロッド
４６が押し下げられ、ロッド４６の下端によりアーム６
７が揺動され、アーム６７の後端が係止片７０に係合
し、中間レバー５０が入力レバー３６に連動可能に結合
される。また、通常の縫製時には、ソレノイド６４が消
磁され、圧縮バネ４７によりロッド４６が引き上げら
れ、スプリング６９によってアーム６７の後端が係止片
７０から解離され、入力レバー３６から中間レバー５０
への動力伝達が遮断される。その他の構成及び作用効果
は前記実施形態と同様である。

【００２３】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸
脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。 （１）針棒駆動部材１３の押圧片１６が針棒頭６の切欠
２０にルーズに嵌入するように、切欠２０の上下寸法又
は押圧片１６の厚さを適宜に変更すること。 （２）前記実施形態とは逆に、針棒頭６に突起を設け、
突起が嵌入する切欠を針棒駆動部材１３に形成するこ
と。 （３）出力レバー６１の駆動部６３を短く形成し、退避
位置の針棒駆動部材１３を駆動部６３とは別のガイド部
材で昇降案内すること。 （４）本発明を本縫いミシンや環縫いミシン等、刺繍ミ
シン以外の各種ミシンに適用すること。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る針棒駆
動装置によれば、昇降体及び針棒駆動部材を小型軽量化
して、ミシンヘッド内部の占有スペースを縮小でき、高
速運転時の安定性を高めることができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る針棒駆動装置の一実施形態を示す
ミシンヘッドの断面図である。

【図２】同装置のジャンプ機構を示す立面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】ジャンプ機構の作用を示す断面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】ジャンプ機構の別の実施形態を示す断面図であ
る。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】従来の針棒駆動装置を示す立面図である。

【図１０】図９のＥ−Ｅ線断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム ４ 針棒 ６ 針棒頭 １０ 案内軸 １１ 昇降体 １３ 針棒駆動部材 １４ 垂直ピン ２２ 上軸 ２３ 針棒駆動カム ２９ 動力伝達機構 ３１ ジャンプ機構 ３２ ジャンプカム ３５ 縦軸 ３６ 入力レバー ３７ カムフォロア ３９ 係止片 ４３ ソレノイド ４９ ピン ５０ 中間レバー ５４ 連結ローラ ６０ 垂直軸 ６１ 出力レバー ６３ 駆動部 ６４ ソレノイド ６７ アーム ７０ 係止片

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針棒と平行に立設された案内軸と、案内
   軸に支持された昇降体と、昇降体に水平面内で回動可能
   に取り付けられた針棒駆動部材と、ミシンの上軸の動力
   を昇降体に伝達する動力伝達機構と、昇降体から針棒へ
   の動力伝達を遮断するジャンプ機構とを備え、 前記ジャンプ機構を、上軸に固定されたジャンプカム
   と、ジャンプカムにより垂直軸線の周りで回動される入
   力レバーと、入力レバーと同じ軸線の周りで回動可能に
   設けられた中間レバーと、ジャンプ信号に応答し中間レ
   バーを入力レバーに連動可能に結合するクラッチ手段
   と、クラッチ手段の結合動作時に中間レバーにより水平
   面内で回動される出力レバーとから構成し、出力レバー
   に針棒駆動部材を針棒から退避した位置に回動する駆動
   部を設けたことを特徴とするミシンの針棒駆動装置。
2. 【請求項２】前記駆動部を昇降体のストロークに相当す
   る長さで上下に長く形成した請求項１記載のミシンの針
   棒駆動装置。