JP2762698B2 - 鳩目穴かがりミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はかがり縫いのために針棒を左右に揺動させる
構造を改良した鳩目穴かがりミシンに関する。

（従来の技術） 一般に、ミシンはアーム部に設けた針棒を主軸の回転
に基づき上下動させると共に、ベッド部に設けたルーパ
ーを針棒運動に同期させて作動させるようになってお
り、これにて針棒に取付けた縫針が布に刺さる度に針糸
とルーパー糸とによって縫目が形成される。このため、
ミシン主軸には針棒駆動カム及びルーパー駆動カムが設
けられ、各カムの回転に伴いカムフォロワーを動かし、
それらのカムフォロワーの動きを連動レバーやリンク機
構を介して針棒駆動機構及びルーパー駆動機構に伝達す
るようになっている。また、中でもかがり縫いを行うミ
シンにあっては、縫針が交互に異なる点に落ちるように
するため、針棒の上下運動に同期して針棒を左右に揺動
させる必要がある。このため、この種のミシンでは、針
棒上下駆動機構やルーパー駆動機構の他に、針棒を左右
に揺動させる針振り機構も併せて設けられている。

従来、この針振り機構は、次のように構成されてい
た。即ち、針棒案内部材をミシン機枠のアーム部に上下
動可能に支持し、その針棒案内部材には斜めに延びる斜
状溝を形成すると共に、ミシン機枠のアーム部にはその
斜状溝に摺動可能に係合する針振り突部を固定的に突設
する。そして、この針棒案内部材に針棒を上下動可能に
挿通させ、一方、ミシン主軸には、前記針棒駆動カム及
びルーパー駆動カムに加え、針振り用カムを設け、この
針振り用カムの回転に応じて変位するカムフォロワーの
動きを、駆動レバーやリンク機構を介して前記針棒案内
部材にその上下運動として伝えるのである。このように
構成すれば、ミシン主軸の回転に伴い針振り用カムが回
転し、駆動レバーやリンク機構を介して針棒案内部材が
上下に往復動される。すると、針棒案内部材は斜状溝と
針振り突部との係合によって、その上下運動が左右の揺
動運動に変換され、結局、ここに挿通させた針棒を左右
に揺動させるようになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成では、ミシン主軸の回転を、
針振り用カム、カムフォロワー、駆動レバー及びリンク
機構を順に介して針棒案内部材に伝達するようにしてい
るから、構造が複雑で部品点数が多くなり、コスト上の
不利が大きいという欠点がある。しかも、針振り幅を調
整できるようにするには、リンク機構に揺動範囲の調整
構造が取入れねばならず、更に構造が複雑化し、また、
その調整も面倒であるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。従
って、その目的は、針棒の揺動のための構造を簡略化で
き、しかも針振り幅の調整も簡単にできる鳩目穴かがり
ミシンを提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の鳩目穴かがりミシンは、アーム部に上下動可
能に設けられた針棒案内部材と、下端部に縫針を備えて
前記針棒案内部材に上下動可能に挿通された針棒と、こ
の針棒を上下動させるための針棒上下駆動機構と、針棒
案内部材側に設けられた斜状溝と、前記アーム部側に前
記斜状溝に摺動可能に係合するように設けられ針棒案内
部材の上下動に基づいてこれを左右に揺動させる針振り
突部と、ベッド部の上面部に設けられ加工布がセットさ
れる送り台と、この送り台にセットされた加工布に鳩目
穴状の切り込みを形成するカッター装置と、送り台を鳩
目穴の切り込み形状に沿わせて送り動作させるための送
り装置と、鳩目穴の丸穴部のかがり縫い時期に針棒とベ
ッド部に設けられたルーパー土台とを連動して回転させ
る回動機構と、針棒案内部材を上下動させるための駆動
源として針棒上下駆動機構の駆動源とは別に設けられた
針振り用駆動体と、記針棒の上下方向における位置を検
出する針棒位置センサと、この針棒位置センサからの検
出信号に基づいて前記針振り用駆動体を制御する制御手
段とを具備でる構成に特徴を有するものである。

（作用） 針棒上下駆動機構の駆動源が起動すると、その針棒上
下駆動機構によって針棒が上下に駆動される。また、そ
の針棒上下駆動機構の駆動源とは別に設けられた針振り
用駆動体が起動すると、これにより針棒案内部材が上下
に駆動される。針棒案内部材側には斜状溝が設けられ、
アーム部側にはその斜状溝に係合する針振り突部が設け
られているから、針棒案内部材の上下動には左右の揺動
運動が加わる。この結果、針棒案内部材に挿通されてい
る針棒が左右に揺動することになり、縫針が交互に異な
る点に落ちるようになる。また、加工布がセットされた
送り台は、加工布にカッター装置によって形成された鳩
目穴状の切り込み形状に沿って送られるから、切り込み
の開口縁部に沿ってかがり縫いが施される。更に、鳩目
穴の丸穴部のかがり縫い時期には、回動機構によって針
棒とベッド部に設けられたルーパー土台とが連動して回
転されるから、鳩目穴の丸穴部においては縫糸が放射状
のパターンを描くようになる。

以上の構成で、針振り用駆動体は針棒上下駆動機構の
駆動源とは別個の駆動源として設けられていて、これに
て針棒案内部材を駆動するから、カム機構やリンク機構
が不要になって構造が簡単になる。さらに、本発明で
は、針棒の上下方向における位置を検出する針棒位置セ
ンサと、この針棒位置センサからの検出信号に基づいて
針振り用駆動体を制御する制御手段とを設けているか
ら、針棒の上下運動と針振り運動とは容易に同期をとる
ことができて適切な運針が可能であり、また、針振り用
駆動体は針棒上下駆動機構の駆動源とは別個の駆動源で
あるから、針振り量の変更も容易である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第10図
を参照して説明する。

（１） 全体的構造 まず、第８図に基づいてこのミシンの全体的構造につ
いて簡単に述べる。ミシンフレーム11は、略矩形箱状を
なすベッド部12に、その奥方上部から前方に延びるアー
ム部13を一体的に有して構成され、後述するミシンモー
タ78（第９図にのみ図示する）を取付けたミシンテーブ
ル14上に載置されている。アーム部13の先方部には、縫
針15が取付けられた針棒16の上下動可能に設けられ、ベ
ッド部12には針棒16の直下に位置して２個のルーパー
（図示せず）を備えたルーパー土台17が設けられてい
る。これらのルーパーは針棒16の上下動に同期して作動
することにより縫針15と協働して加工布に縫目を形成す
る。また、ベッド部12にはルーパー土台17の奥方側に位
置して下メス18と、この下メス18に対し上方より接離す
るハンマー19とからなるカッター装置20が設けられ、こ
のカッター装置20によって加工布に丸孔部と直線部とが
連なる鳩目孔状の切り込みを形成できるようになってい
る。

前記ベッド部12の上面部には加工布がセットされる送
り台21が設けられると共に、セットされた加工布を前記
切り込みの両側で押さえるための一対の布押さえ（図示
せず）がその送り台21上に設けられている。送り台21
は、全体として薄形の矩形箱状をなし、Ｘ方向用及びＹ
方向用の２つのパルスモータ78,79（第９図にのみ図示
する）を備えた図示しない送り装置により、互いに直交
するＸ方向（左右方向）及びＹ方向（前後方向）の所要
の位置に移動される。この送り台21の移動パターンは、
後述する制御装置によって加工布に形成された鳩目穴の
切り込み形状に沿うように設定され、これにより布押さ
え22にて押さえ付け固定された加工布を縫針15直下の必
要な位置に移動させ、もってその加工布に形成された鳩
目穴状の切り込みの縁部に順次かがり縫いを施すことが
できる。

（２） 針棒15の周辺構造 まず、アーム部13の先端下面には針棒15を上下に貫通
させる径大な貫通孔13aが形成され、ここに針棒回動ブ
ラケット23が抜け止め状態で回動可能に嵌め込まれてい
る。この針棒回動ブラケット23は、第４図に示すように
上記貫通孔13a内に位置する筒状部23aと、その筒状部23
aの下面に位置するギヤ部23bと、このギヤ部23bの下面
の対称位置に下向きに突設した一対の脚部23cとを一体
に有してなり、各脚部23cには横方向に延びる収納孔24
が形成されている。この針棒回動ブラケット23の筒状部
23aには針棒案内部材25が上下動可能に収納され、その
針棒案内部材25がアーム部13に対し上下動可能に設けら
れた状態となっている。

針棒案内部材25は、第４図にも示すように、上下に長
い筒状部25aと、その筒状部25aの下端に一体に設けられ
た直方体状のスライドブロック部25bとを一体に有して
成る。その組付け状態では、筒状部25aが針棒回動ブラ
ケット23の筒状部23a内を貫通し、スライドブロック部2
5bが針棒回動ブラケット23の一対の脚部23c間に挟まれ
るように位置している。そして、スライドブロック部25
bのうち上記各脚部23cに接する２つの面には、共に同一
方向に斜めに延びる２本の斜状溝26が夫々形成され、一
方、各脚部23cの収納孔24にはガイドピン27が軸方向に
移動可能に収納され、そのガイドピン27の先端部に上記
斜状溝26に係合する針振り突部28が一体に突設されてい
る。各ガイドピン27は押え板29との間に設けた圧縮ばね
30により常時スライドブロック部25b側に付勢され、こ
れにて針振り突部28が斜状溝26に対し摺動可能に係合し
た状態にある。従って、針棒案内部材25が上下に移動す
ると、斜状溝26を有するスライドブロック部25bも一体
的に上下動するから、アーム部13側に固定して設けられ
ている関係にあるガイドピン27の針振り突部28に案内さ
れ、針棒案内部材25が左右に揺動することになる。この
針棒案内部材25の筒状部25aの上端には、ワッシャ31と
固定カラー32との間に挟まれて連結カラー33が固定さ
れ、その連結カラー33から連結ピン33aが左右方向に突
出している。

さて、上述の針棒案内部材25の駆動源は、前記ミシン
モータ78とは別に設けられた針振り用駆動体に相当する
針振り用パルスモータ34である。この針振り用パルスモ
ータ34はアーム部13の先端左側面部に固定され、その出
力軸34aには駆動シャフト35が取付けられている。この
駆動シャフト35はアーム部13の左右側壁部を貫通して回
動自在に設けられており、これのアーム部13内に位置す
る部分には前後方向に僅かにスライド可能な一対の連結
アーム36が前方に向けて取付けられている。そして、連
結アーム36の先端部は前記針棒案内部材25に固定した連
結カラー33の連結ピン33aに回動可能に嵌合され、もっ
て駆動シャフト35の回動に応じて針棒案内部材25を上下
に駆動できるようにしている。

このような針棒案内部材25に対し、前記針棒16は上下
動可能且つ回り止め状態で挿通されている。即ち、針棒
16のうち針棒案内部材25のスライドブロック部25bを貫
通する部分の上下には、周面の対称位置に平坦面部16a
が形成され、そのスライドブロック部25bに形成した一
対の穴部37には夫々押え部材38が収納されてねじ39によ
り抜け止め固定されている（第６図参照）。このような
平坦面部16aと押え部材38との関係によって針棒16は回
り止め状態にある。

また、針棒16の上端寄り部分には、連結ピン40を突設
した針棒抱き41が上下一対のカラー42によって針棒16に
固定されている。一方、アーム部13の内部にはミシンモ
ータ78によって回転駆動されるミシン主軸43が設けら
れ、ここに両端面に２種類のカム溝を形成した円形のカ
ム体44が取付けられている。そして、アーム部13内には
前後方向に延びる針棒駆動レバー47が軸47aによって軸
支され、その後端部に前記カム体44の針棒駆動用のカム
溝に係合するカムフォロワー48が設けられている。ま
た、その針棒駆動レバー47の前端部には前後に僅かにス
ライド可能な連結アーム49が嵌合し、その連結アーム49
の先端が針棒抱き43の連結ピン40に係合している。これ
により、ミシン主軸43が回転するとカム体44が回転し、
これに連動するカムフォロワー48の変位に応じて針棒駆
動レバー47が第１図中矢印Ａ方向に揺動し、もって針棒
16が上下に駆動されることになる。従って、これらの構
成が針棒16を上下に駆動するための針棒上下駆動機構50
に相当する。

（３） 針棒16とルーパー土台17との連動機構 また、前記針棒16とルーパー土台17とは、鳩目穴の丸
穴部を縫うときには回動機構61によって一体的に回動す
るようになっており、送り台21のみならず上記針棒16と
ルーパー土台17とが僅かずつ一体的に回動して縫糸が放
射状のパターンを描くようになっている。この回動機構
61を次に第７図及び第８図を参照して説明する。回動機
構61の駆動源はベッド部12内に設けた回動機構用パルス
モータ62である。この回動機構用パルスモータ62は出力
軸を下向きにしてミシンフレーム11に固定され、その出
力軸に駆動ギヤ63が固定されている。一方、ミシンフレ
ーム11には連動シャフト64がベッド部12とアーム部13間
に渡るように上下方向に延びて支持され、上端部に前記
針棒回動ブラケット23のギヤ部23bに噛合う針棒用扇形
ギヤ65が取付けられ、下端部にルーパー土台17用の扇形
ギヤ66が取付けられている（第７図参照）。ルーパー土
台17用の扇ギヤ66は、互いに半径寸法が異なる第１及び
第２の２つの扇形ギヤ66a,66bを逆向きに一体化した構
成で、パルスモータ62側に位置する第１の扇形ギヤ66a
はアイドルギヤ67を介して前記回動機構用パルスモータ
62の駆動ギヤ63に噛合う。また、ルーパー土台17側に位
置する第２の扇形ギヤ66bは、ルーパー土台17に設けた
従動ギヤ68に直接に噛合う。これにより、回動機構用パ
ルスモータ62がステップ回動すると、アイドルギヤ67及
び第２の扇形ギヤ66bを介して連動シャフト64が回動す
るから、針棒用扇形ギヤ65を介して針棒回動ブラケット
23ひいては針棒案内部材35及び針棒16が回動する。ま
た、連動シャフト64の回動に基づき、第２の扇形ギヤ66
b及び従動ギヤ68を介してルーパー土台17が針棒16と共
に回動する。

（４） 各機構の制御のための構成 以上述べた各機構を制御するために、第９図に示すよ
うにCPU71を中心とした構成の制御装置がミシンテーブ
ル14の下に設けられている。

CPU71は、ROM72及びRAM73とバスにて接続されると共
に、起動・停止スイッチ74、主軸回転速度センサ75、針
棒位置センサ76、針振りセンサ77及び振り幅設定スイッ
チ90からの信号を受け、ミシンモータ78、送り装置のＸ
方向用及びＹ方向用の２つのパルスモータ79,80、前述
した回動機構用パルスモータ62、ハンマー駆動機構81並
びに針振り用パルスモータ34を夫々図示しないドライバ
回路を介して制御する。

このうち、ミシン主軸43の回転速度を検出する主軸回
転速度センサ75及び針棒16の上下方向における位置を検
出するための針棒位置センサ76は、第10図に示すように
設けられている。即ち、ミシン主軸43はその端部がミシ
ンフレーム11の側壁部から突部するように設けられ、そ
こにプーリ82が取付けられると共に、このプーリ82の裏
面に反射リング83,84がプーリ82と一体回転するように
固定されている。この反射リング83,84には図示しない
所定パターンの切欠部が形成され、一方、ミシンフレー
ム11側にはこれらの反射リング83,84に対向して例えば
光学式の主軸回転速度センサ75及び針棒位置センサ76が
固定配置されている。ミシン主軸43が回転すると、主軸
回転速度センサ75からその回転速度に応じた周波数の速
度検出パルスがCPU71に与えられ、また、針棒16が上下
方向における特定の位置（例えば上死点位置及び下死点
位置）に至った時点で変化する針棒位置検出パルス（検
出信号）がCPU71に与えられる。

一方、針振りセンサ77は、ミシンフレーム11のアーム
部13に第１図及び第３図に示すように設けられている。
即ち、針振り用パルスモータ34の出力軸34aに取付けた
駆動シャフト35の先端部はアーム部13の側方に突出し、
ここにスリット85aを備えた鉄製の回転円板85が固定さ
れている。また、ミシンフレーム11側には取付板86を介
して磁気式の前記針振りセンサ77が取付けられ、その検
出部が回転円板85の外周部に対向している。従って、こ
の針振りセンサ77からは、例えば針棒案内部材25が所定
位置に至って回転円板85のスリット85aが針振りセンサ7
7に対向したときに立上がり又は立下がる針振り基準位
置パルスがCPU71に与えられる。

また、前記振り幅設定スイッチ90はミシンテーブル14
の前面に設けた図示しない操作パネル部に設けられ、こ
こから縫製作業者は所望の針振り幅に対応する数値を入
力することができる。入力された針振り幅に対応する数
値はCPU71を介してRAM73に記憶される。

そして、前記CPU71は、前記針棒位置センサ76からの
検出信号（針棒位置検出パルス）に基づき針振り用パル
スモータ34を制御する制御手段として機能するもので、
その機能的構成は次の作用説明から明らかになる。

（５） 作用 振り幅設定スイッチ90にて所望の針振り幅を設定して
おき、起動・停止スイッチ74をオン操作すると、CPU71
からの信号に基づきミシンモータ78が起動し、ミシン主
軸43が回転する。すると、これに伴いミシン主軸43に設
けられたカム体44が回転するから、前述したように動き
が伝えられて針棒16が上下に駆動され、またルーパーが
針棒16の上下動に同期して動作する。また、ミシン主軸
43と共にプーリー82が回転し、針棒位置センサ76から針
棒16が例えば上死点位置の特定の位相に至ったときにCP
U71に検出信号が与えられる。するとCPU71は、針棒16が
例えば上死点位置に至ったときから所定の時間が経過し
たところで、RAM73に記憶された針振りの設定幅に対応
する数値を読み出し、その数値に応じた数のパルスを針
振り用パルスモータ34に出力してこれを例えば正転させ
る。これにより、前述したように針棒案内部材25が例え
ば上方に移動するため、針棒案内部材25ひいては針棒16
が第３図中左方向に振れ、縫針15は中心から左寄りに落
ちることになる。次に、針棒16が下死点を経て再び上昇
し、上死点位置に至ると、針棒位置センサ76から再びCP
U71に検出信号が与えられる。すると、今度は、CPU71は
やはり針棒16が上死点位置に至ったときから所定の時間
が経過したところで、RAM73に記憶された数値を読み出
し、その数値に応じた数のパルスを針振り用パルスモー
タ34に出力して今度はこれを逆転させる。これにより、
針棒案内部材25が下方に移動することになるため、針棒
案内部材25ひいては針棒16が今後は第３図中右方向に振
れ、縫針15は中心から右寄りに落ちることになる。以
下、上述したと同様に、針棒16が上死点位置に至ったと
きから所定の時間が経過したところで、針振り用パルス
モータ34を交互に正転・逆転させることを繰返すことに
より、針棒案内部材25は上下に往復駆動され、これが左
右に振れて、結局、縫針15は振り幅設定スイッチ90にて
設定された針振り幅だけ左右に離れた２点に１針毎に交
互に落ちることになる。

上記した本実施例によれば、針棒16を左右に揺動させ
るために、ミシンモータ78とは別に針振り用パルスモー
タ34を設け、これにて直接に針棒案内部材25を上下動さ
せるようにしたから、ミシン主軸の回転を、針振り用カ
ム、カムフォロワー、駆動レバー及びリンク機構等を介
して針棒案内部材に伝達する従来の構成に比べて構造が
極めて簡単になり、部品点数も少なくなるので、低コス
トで製造できるようになる。しかも、特に本実施例で
は、振り幅設定スイッチ90を設け、ここで入力された値
に応じた角度だけ針振り用パルスモータ34を回動させる
ようにしたから、調整用工具等の特殊な道具を用いずと
も縫製作業者が所望の針振り幅を極めて簡単に設定でき
るようになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、必ずしも振り幅設定スイッチ90を設けて縫製作業者
が所望の針振り幅を設定できるようにしなくとも、例え
ばミシンの工場出荷時にROM72或いはRAM73に必要な成り
振り幅に相当する１種類のデータを書き込んでおくよう
にしてもよい。このようにしても、針振り幅を異ならせ
るには書き込みデータを異ならせるだけで済むから、そ
の調整作業は従来に比べて著しく容易である。その他、
本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるもの
ではなく、例えば針振り用駆動体として必ずしもパルス
モータを利用するに限らず、電磁ソレノイド或いはエア
モータやエアシリンダを利用する等、要旨を逸脱しない
範囲内で種々変更して実施できるものである。

［発明の効果］ 本発明は以上述べたように、針棒の揺動のための専用
の駆動源を備える構成であるから、ミシン主軸から動力
を採る構成に比べ、構造を簡単化でき、しかも針振り幅
の調整も簡単にできるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はミシンフレー
ムを模式的に表して内部構造を示すアーム部の左側面
図、第２図は同右側面図、第３図は同正面図、第４図は
針棒支持構造を示す分解斜視図、第５図はやはりミシン
フレームを模式的に表して内部構造を示すアーム部の平
面図、第６図は第２図中VI-VI線に沿う断面図、第７図
はベッド部の底面図、第８図は全体の側面図、第９図は
制御装置のブロック図、第10図はプーリー部分の横断面
図である。 図面中、11はミシンフレーム、12はベッド部、13はアー
ム部、15は縫針、16は針棒、17はルーパー土台、20はカ
ッター装置、21は送り台、25は針棒案内部材、26は斜状
溝、28は針振り突部、34は針振り用パルスモータ（針振
り用駆動体）、43はミシン主軸、50は針棒上下駆動機
構、61は回動機構、71はCPU（制御手段）、76は針棒位
置センサ、77は針振りセンサ、90は振り幅設定スイッチ
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鯉江 和明 愛知県名古屋市瑞穂区堀田通９丁目35番 地 ブラザー工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 83/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーム部に上下動可能に設けられた針棒案
   内部材と、 下端部に縫針を備えて前記針棒案内部材に上下動可能に
   挿通された針棒と、 この針棒を上下動させるための針棒上下駆動機構と、 前記針棒案内部材側に設けられた斜状溝と 前記アーム部側に前記斜状溝に摺動可能に係合するよう
   に設けられ前記針棒案内部材の上下動に基づいてこれを
   左右に揺動させる針振り突部と、 ベッド部の上面部に設けられ加工布がセットされる送り
   台と、 この送り台にセットされた加工布に鳩目穴状の切り込み
   を形成するカッター装置と、 前記送り台を前記鳩目穴の切り込み形状に沿わせて送り
   動作させるための送り装置と、 前記鳩目穴の丸穴部のかがり縫い時期に前記針棒と前記
   ベッド部に設けられたルーパー土台とを連動して回転さ
   せる回動機構と、 前記針棒案内部材を上下動させるための駆動源として前
   記針棒上下駆動機構の駆動源とは別に設けられた針振り
   用駆動体と、 前記針棒の上下方向における位置を検出する針棒位置セ
   ンサと、 この針棒位置センサからの検出信号に基づいて前記針振
   り用駆動体を制御する制御手段と を設けたことを特徴とする鳩目穴かがりミシン。