JP5312130B2

JP5312130B2 - ミシンの上糸保持装置

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Publication number: JP5312130B2
Application number: JP2009071942A
Authority: JP
Inventors: 正則山岸
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP2010220847A; CN101845723B; TWI500831B; CN101845723A; KR101652025B1; KR20100106926A; TW201104035A

Description

本発明は、ミシンの上糸保持装置に関し、詳しくは、縫い始めに所定針数の針落ちまで上糸の糸端部を保持するミシンの上糸保持装置に関する。

従来、縫い始めの縫い目を確実に形成するなどの理由のために、縫い始めの１針目から所定針数の針落ちまで、上糸の糸端部を針板の裏側で保持するミシンの上糸保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この上糸保持装置２０１は、図１９に示すように、主に、平面枠状の糸捕捉部２０３を有する第１挟持部材２０２と、糸捕捉部２０３の両側面にガイドされて当該糸捕捉部２０３内で前後方向へ移動可能な第２挟持部２０６を先端部に有する第２挟持部材２０５と、第２挟持部２０６が糸捕捉部２０３内の前方へ移動するように第１挟持部材２０２及び第２挟持部材２０５を付勢する付勢ばね２０７と、第１挟持部材２０２及び第２挟持部材２０５を前後方向にそれぞれ移動可能に支持する支持部材２０８と、図示しない駆動手段からの駆動力により第１挟持部材２０２及び第２挟持部材２０５を前後方向に移動させるカム部材２０９と、を備えている。第１挟持部材２０２の糸捕捉部２０３の内面のうち第２挟持部２０６に対向する前方の面は第１挟持部２０４となっており、第２挟持部２０６との間で上糸を挟持する。また、第２挟持部２０６は、上糸を挟持するときに第１挟持部２０４に倣えるよう揺動可能に設けられており、加工誤差や組立誤差により第１挟持部２０４と第２挟持部２０６との互いの当接面の平行度が不十分な場合でも、これらの当接面が密接し、上糸の細さや挟持位置によらず上糸を確実に挟持できるように構成されている。

上記の上糸保持装置２０１を備えるミシンにおいては、図２０に示すように、まず、縫い始めの最初の針落ち（１針目）が行われると、縫い針Ｎは、その上下動経路ＮＬに沿って移動する。このとき、縫い針Ｎは、その先端部近傍に設けられた糸通し穴Ｎａに上糸Ｔが挿通された状態で、ミシンベッドＭＢに配設された針板Ｐ上に載置されている生地Ｃを突き通して針板Ｐの針穴Ｐａの下方に下降する。この縫い針Ｎの下降は、第１挟持部材２０２の糸捕捉部２０３を通過して行われる。そして、縫い針Ｎが上昇すると、上糸ループが形成される。この上糸ループは、釜Ｋの剣先Ｋａですくい取られることにより、先端Ｔａが垂れ下がった状態となり、糸捕捉部２０３の内部に上糸Ｔが捕捉される。上糸Ｔを捕捉した糸捕捉部２０３は、縫い針Ｎの上下動経路ＮＬの側方に離間される。その後、糸捕捉部２０３の内面の一部を構成する第１挟持部２０４と、第２挟持部材２０５の第２挟持部２０６との間で上糸Ｔが挟持される。

この状態で、予め設定された針数だけ更に針落ちされると、上糸Ｔが図示しない下糸と結節し、針板Ｐ上に載置された生地Ｃに縫い目Ｓが形成される。そして、続く針落ちの前に、第１挟持部２０４と第２挟持部２０６との間で挟持している上糸Ｔが解放され、この状態で順次縫い目Ｓが形成されていく。また、上糸Ｔの先端Ｔａは、縫製の進行に伴う生地Ｃの送りにより、糸捕捉部２０３から抜け出すようになっている。

特開２００４−１８７８５８号公報

しかしながら、上記の上糸保持装置２０１では、挟持した上糸Ｔの糸端部が生地裏の縫い目Ｓに縫い込まれてループが形成されてしまった場合に、当該ループを糸捕捉部２０３から外すことができず、ついには生地ずれや糸切れ、装置の動作不良などを発生させてしまうという問題点がある。

具体的に説明すると、図２１に示すように、まず、１針目で第１挟持部２０４と第２挟持部２０６との間に挟持した上糸Ｔのうち糸捕捉部２０３を通過した部分である糸端部ＴＡが、２針目以降の上糸ループＴＬの引き上げ経路上、例えば、釜Ｋの剣先Ｋａの通過経路に掛かるように位置していると、２針目の上糸ループＴＬの内部に糸端部ＴＡが入る。

このとき、図２２に示すように、第１挟持部２０４と第２挟持部２０６との間で挟持した上糸Ｔの糸端部ＴＡの長さ、詳しくは、上糸Ｔの挟持箇所から先端Ｔａまでの長さが、上糸Ｔの挟持箇所から生地Ｃの針落ち点ＤＰまでの距離より長い場合には、上糸Ｔの糸端部ＴＡが上糸ループＴＬの中に入り込んだ状態となり、図示しない天秤による上糸Ｔの引き上げにより、上糸ループＴＬとともに上糸Ｔの糸端部ＴＡが引き上げられる。

そして、上糸Ｔの引き上げが完了すると、図２３に示すように、糸捕捉部２０３を通過した上糸Ｔの糸端部ＴＡの先端Ｔａ側が生地裏の縫い目Ｓに縫い込まれてしまい、糸捕捉部２０３を通るループＷが形成されてしまう。
このループＷは、第１挟持部２０４と第２挟持部２０６とを離間させて、挟持した上糸Ｔを解放しても、一体的に枠状に形成された糸捕捉部２０３からは外すことができず、縫製の進行に伴う生地Ｃの送りにより、生地ずれ（縫い形状ずれ）や糸切れ、装置の動作不良などを発生させてしまう。

上記の問題点は、例えば、第１挟持部材２０２に代えて、図２４に示す第１挟持部材２１０を用いることで解決することができる。この第１挟持部材２１０は、前方に開口したコ字状部２１１を有する第１挟持部材本体２１２と、コ字状部２１１の開口を開閉可能な開閉体２１３と、コ字状部２１１の開口を閉状態にするよう開閉体２１３を付勢する付勢部材２１４とを備えている。このとき、糸捕捉部２０３は、コ字状部２１１と開閉体２１３とから構成される。また、コ字状部２１１の前方側の両先端部は、開閉体２１３の回動中心から遠い側（図中の左側）の一方のみで開閉体２１３と当接するよう、前後方向へ異なる長さに形成されており、開閉体２１３がコ字状部２１１の他方の先端部のみと当接して一方の先端部との間に隙間を生じることがないように構成されている。

このような第１挟持部材２１０を用いれば、糸捕捉部２０３を通るループＷが形成された場合であっても、生地Ｃの送りによる上糸Ｔの張力が付勢部材２１４の付勢力に抗して開閉体２１３を回動させるため、糸捕捉部２０３から当該ループＷを外すことができる。また、挟持した上糸Ｔを解放するときにも開閉体２１３を回動させることで、上糸Ｔを速やかに解放することができる。

ところが、この第１挟持部材２１０を用いた構成では、次のような別の問題点がある。
第１挟持部材２１０を用いた上糸保持装置２０１においては、開閉体２１３を回動させて上糸Ｔを糸捕捉部２０３から解放するときに当該上糸Ｔに一定以上の張力が作用していると、上糸Ｔが開閉体２１３を断続的に伝って外れる場合があり、このような場合には上糸Ｔの切断等が懸念される。そこで、これを回避するために、上糸Ｔに一定以上の張力が作用する前に上糸Ｔを解放する、つまり、糸捕捉部２０３が縫い針Ｎの上下動経路ＮＬからあまり離間しないうちに開閉体２１３を回動させる必要がある。

しかし、第１挟持部２０４と第２挟持部２０６とで上糸Ｔを挟持していた状態から突然開閉体２１３を回動させると、付勢ばね２０７によって前方へ付勢されている第２挟持部材２０５が第１挟持部材２１０に対して相対的に前方へ移動してしまう。このとき、第２挟持部材２０５の第２挟持部２０６は、糸捕捉部２０３つまりコ字状部２１１の両側面にガイドされて前方へ移動するが、ついにはコ字状部２１１の先端を越える。すると、第２挟持部２０６は、揺動可能に構成されているために、図２５に示すように、コ字状部２１１の両先端部のうち前方への長さが短い他方の先端部に乗り上げてしまう。このように、第２挟持部２０６の移動が拘束されてしまい、異常が検出されてミシンが非常停止することで縫製効率が低下したり、上糸保持装置２０１の構成部品が損傷して耐久性が低下したりする場合がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、糸捕捉部を通る上糸のループを容易かつ確実に外すことができるとともに、縫製効率や耐久性を向上させることができるミシンの上糸保持装置の提供を目的とする。

前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
上糸の糸端部を捕捉して挟持するための上糸挟持手段と、前記上糸挟持手段を駆動するための駆動手段とを備えており、縫い始めに、縫い針に挿通されている上糸の糸端部を針板の下方で捕捉して挟持するとともに、所定針数の針落ち後、挟持した前記上糸の糸端部を解放するミシンの上糸保持装置において、
前記上糸挟持手段は、
下降時の縫い針が遊挿され当該下降時の縫い針の周囲を取り囲むための枠状に形成された糸捕捉部を備え、前記糸捕捉部は前記縫い針の上下動経路に開口を向けたコ字状部及びこのコ字状部の開口を開閉可能な開閉体から構成すると共に、前記開閉体のうちの前記コ字状部の開口を閉塞する部位に第１挟持部が形成された第１挟持部材と、
前記開閉体が前記コ字状部の開口を閉じた前記糸捕捉部の閉状態における当該糸捕捉部の内部において前記コ字状部にガイドされ当該コ字状部の開口が向けられた方向に沿って前記第１挟持部に対し相対的に接離することで前記糸端部の挟持と解放とを可能とする第２挟持部を有すると共に、当該第２挟持部の当接面が前記第１挟持部の当接面に倣うように揺動可能に設けられた第２挟持部材と、
前記第１挟持部と前記第２挟持部とが接離する方向に沿って前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材をそれぞれ移動可能に支持する支持部材と、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の前記支持部材に対する位置に応じて、当該第１挟持部材と当該第２挟持部材とを相対的に移動させる第１関連動作手段と、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の前記支持部材に対する位置に応じて、前記コ字状部の開口が開くよう前記開閉体を動作させる第２関連動作手段と、
を有し、
前記駆動手段は、少なくとも前記糸捕捉部が前記縫い針の上下動経路上に位置する状態を初期位置として、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材を前記コ字状部の開口が後方へ向きつつ前記初期位置から離間する離間方向に挟持位置、解放位置へと順番に移動させ、
前記第１関連動作手段は、前記駆動手段による前記初期位置から前記挟持位置への離間移動に伴い、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが近接して前記糸端部を挟持する相対移動動作の付与を行い、前記挟持位置から前記解放位置への離間移動に伴い、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが離間して前記糸端部を解放する相対移動動作の付与を行い、
前記第２関連動作手段は、前記挟持位置から前記解放位置へ移動するときに、前記第２挟持部材が前記第１挟持部材に対し前記離間方向への相対的な移動を開始した後に、前記コ字状部の開口が開くよう前記開閉体を動作させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの上糸保持装置において、
前記第２関連動作手段は、前記開閉体と一体的に構成されると共に前記離間方向に向かって突出した突起部と、前記突起部に当接するストッパと、を有し、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材が前記挟持位置から前記解放位置へ移動するときに、前記突起部が前記ストッパに当接することにより、前記開閉体を前記離間方向とは逆方向に回動させて前記コ字状部の開口が開くよう構成され、
前記突起部は、前記開閉体が回動して前記コ字状部の開口が開くときに、前記開閉体の回動による前記第１挟持部の回動速度についての前記離間方向とは逆方向への速度成分が、前記第１挟持部材の前記解放位置への移動による前記第１挟持部の前記離間方向への移動速度以上となるように、前記開閉体の回動中心から所定の距離に形成されたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のミシンの上糸保持装置において、
前記突起部は、前記開閉体の回動中心からの距離が調整可能に構成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、縫い針の上下動経路に開口を向けたコ字状部及びこのコ字状部の開口を開閉可能な開閉体から糸捕捉部を構成し、コ字状部の開口が後方へ向きつつ初期位置から離間する方向に上糸挟持手段が移動するので、糸捕捉部を通るループが形成された場合であっても、生地の送りと上糸挟持手段の移動とにより当該ループが開閉体を開く方向へ引っ張ることで糸捕捉部が開かれる。つまり、特別な操作等を必要とすることなく、自動的にループは糸捕捉部から外れる。したがって、糸捕捉部を通る上糸のループを容易かつ確実に外すことができる。

また、第１挟持部材及び第２挟持部材が挟持位置から解放位置へ移動するときに、第２挟持部材が第１挟持部材に対しコ字状部の開口から離間する方向への相対的な移動を開始した後に、コ字状部の開口が開かれるので、第２挟持部がコ字状部の先端部に乗り上げることを確実に防止することができる。したがって、ミシンの非常停止の発生や上糸保持装置の構成部品の損傷を抑制して、縫製効率や耐久性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、突起部は、開閉体が回動してコ字状部の開口が開くときに、開閉体の回動による第１挟持部の回動速度についての離間方向とは逆方向への速度成分が、第１挟持部材の解放位置への移動による第１挟持部の離間方向への移動速度以上となるように、開閉体の回動中心から所定の距離に形成されるので、上糸と接触している第１挟持部の箇所が、開閉体の回動時に縫い針の上下動経路から離間することを防止できる。すなわち、開閉体の第１挟持部が上糸を離間方向へ引っ張ることなく当該上糸が解放される。したがって、張りを防止しつつスムーズに上糸を第１挟持部から外すことができ、開閉板の損傷や縫いジワを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、突起部は、開閉体の回動中心からの距離が調整可能に構成されているので、開閉体が開く速度を自由に変えることができる。

ミシンの概要を示す一部を切り欠いた全体側面図である。釜機構をＸ軸方向から見た正面図である上糸ガイド板を上方から見た平面図である。上糸保持装置の主要構成を示す斜視図である。上糸保持装置の主要構成のうち上糸挟持手段周辺を示す分解斜視図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が初期位置にある場合の上糸保持装置を右方から見た動作説明図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が初期位置にある場合の上糸保持装置を下方から見た動作説明図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が挟持位置にある場合の上糸保持装置を右方から見た動作説明図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が挟持位置にある場合の上糸保持装置を下方から見た動作説明図である。解放位置手前で相対位置調節リンク体と第２の当接部材とが摺接した場合の上糸保持装置を右方から見た動作説明図である。解放位置手前で相対位置調節リンク体と第２の当接部材とが摺接した場合の上糸保持装置を下方から見た動作説明図である。解放位置手前で突起部と支持部材の前端部とが当接した場合の上糸保持装置を右方から見た動作説明図である。解放位置手前で突起部と支持部材の前端部とが当接した場合の上糸保持装置を下方から見た動作説明図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が解放位置にある場合の上糸保持装置を右方から見た動作説明図である。第１挟持部材及び第２挟持部材が解放位置にある場合の上糸保持装置を下方から見た動作説明図である。開閉板の動作を説明するための上糸挟持手段を上方から見た平面図である。ミシンの制御構成を示すブロック図である。開閉板の別例を示す平面図である。従来の上糸保持装置を示す分解斜視図である従来の上糸保持装置における上糸を挟持した状態を示す図である。従来の上糸保持装置における上糸ループの内部に糸端部が入る状態を示す図である。図２１に続く上糸ループとともに上糸が引き上げられる状態を示す図である。図２２に続く糸捕捉部を通るループが形成された状態を示す図である。従来の第１挟持部材の別例を示す分解斜視図である。第２挟持部がコ字状部の先端部に乗り上げた状態を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの上糸保持装置（以下、上糸保持装置と略す）の最良の実施形態について詳細に説明する。

＜ミシンの全体的な概略構成＞
図１は、本実施形態における上糸保持装置１０を適用したミシン１００の全体図である。この図に示すように、ミシン１００は、その下部に位置するミシンベッド１０１と、ミシンベッド１０１の一端部から上方に立設されたミシン立胴部１０２と、ミシン立胴部１０２の上部からミシンベッド１０１に沿うように延設されたミシンアーム１０３とを有して全体として略コ字状に形成されている。このミシン１００は、ミシンベッド１０１の先端部が略筒状に形成されると共に後述するＸ軸方向の幅が他の部位よりも狭く設定された、いわゆるシリンダベッドミシンに相当するものである。

なお、以下の説明では、後述する縫い針１０４の上下動方向をＺ軸方向とし、これと直交する方向であってミシンベッド１０１及びミシンアーム１０３の長手方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＸ軸方向とする。また、ミシン１００を水平面上に設置した場合に、Ｚ軸方向における＋側が上，−側が下となり、Ｘ軸方向における＋側を右，−側を左、Ｙ軸方向における＋側を前，−側を後として説明する。

ミシン１００は、ミシンアーム１０３の先端部に設けられ、ミシンモータ１０５により上下方向に往復駆動される縫い針１０４と、ミシンアーム１０３の上部に設けられ、縫い針１０４に上糸Ｔを供給するための図示しない上糸供給源と、この上糸供給源と縫い針１０４との間で上糸Ｔを所定の荷重で挟持してその送り方向の移動に抵抗力を発生させる糸調子装置１０６と、この糸調子装置１０６と縫い針１０４との間で所定のタイミングで天秤１０７により上糸Ｔの引き上げを行う天秤装置と、ミシンベッド１０１の上面に設けられ、縫い針１０４の先端部を挿通させる針穴１０８ａ（図２参照）が設けられた針板１０８と、ミシンベッド１０１内であって針板１０８の下方に設けられ、下降した縫い針１０４から上糸ループをすくい取ると共に当該上糸ループに図示しない下糸を挿通させる釜機構１２０と、針板１０８と釜機構１２０の間において縫い針１０４の１針目の上昇時に上糸Ｔの糸端部を保持する上糸保持装置１０と、ミシンベッド１０１内に設けられ、縫製後に上糸Ｔ及び下糸を切断する図示しない糸切り装置と、上記各構成の動作制御を行う動作制御手段８０（図１７参照）とを備えている。

縫い針１０４は、その先端部（下端部）より少し上方に糸通し穴１０４ｂ（図２参照）が形成されており、この糸通し穴１０４ｂに上糸Ｔが挿通される。また、縫い針１０４は針棒１０４ａの下端部に支持されており、この針棒１０４ａは、図示しないクランク機構によりミシンモータ１０５からの回転駆動力が上下往復駆動力に変換されて付与され、所定周期で往復上下動を行う。ミシンモータ１０５にはその回転角度量を検出するためのエンコーダ１０９（図１７参照）が併設されており、縫い針１０４が上死点位置にある時を０°として現在のミシンモータ１０５の出力軸が０〜３６０°のいずれの角度位置にあるかを動作制御手段８０に出力する。

天秤１０７は、上糸Ｔが挿通される図示しない上糸挿通穴が設けられ、上糸Ｔが挿通された状態で上下動を行うことにより、その上昇時に縫い針１０４に挿通された上糸Ｔの引き上げを行う。また、天秤装置は、天秤１０７を縫い針１０４と同じ周期で上下動させるが、天秤１０７が上死点に位置するタイミングは、縫い針１０４が上死点に位置する時点よりも少し遅れるように設定されている。

図２に示すように、釜機構１２０は、往復半回転を行い、回転周方向に沿って突出した剣先１２１により上糸ループを捕捉する中釜１２２と、中釜１２２を回転自在に支持する大釜１２３と、大釜１２３の上部に設けられた上糸ガイド板１２４と、ミシン立胴部１０２側から大釜１２３に向かってミシンベッド１０１の長手方向に平行に延在され、図示しないドライバーを介して中釜１２２に回転駆動力を付与する釜軸１２５とを有している。

このうち、中釜１２２は、半回転を繰り返し行えるようにその外周に沿ってレール状の突出構造部１２６が形成され、その両側に大釜１２３の支持溝１２３ａと摺接するレース面１２７，１２８を備えている。また、剣先１２１は上記レール状の突出構造部１２６の端部に形成されており、中釜１２２の一方の半回転動作により、上糸ガイド板１２４のガイド穴１２４ａから侵入した縫い針１０４の糸通し穴１０４ｂのすぐ脇を通過することで上糸ループをすくい取ることができるように構成されている。このため、剣先１２１は、その先端部が、中釜１２２の回転中心線に沿った一方の方向Ｌに偏った形状に形成されると共に、剣先１２１及び突出構造部１２６は、縫い針１０４の上下動経路ＮＬ（Ｚ軸方向に平行であって、上死点における縫い針１０４の先端位置から下死点における縫い針１０４の先端位置までを結ぶ経路）に対して回転中心線に沿った他方の方向Ｒ側に配置されている。

また、釜軸１２５は、中釜１２２に対してＲ側に位置しており、直接に中釜１２２と連結されてはいないが、中釜１２２に併設されて共に往復半回転を行うドライバーを介して中釜１２２に往復半回転の駆動力を伝達する。この釜軸１２５は、Ｙ軸方向に平行に配設されており、中釜１２２に対してＹ軸方向−側に位置すると共に、この方向から中釜１２２を往復半回転させる駆動力の付与を行う。また、釜軸１２５は、ミシンモータ１０５から分岐された駆動力が回転駆動力に変換されて伝達される構成となっており、縫い針１０４の上下方向への往復動作と中釜１２２の往復半回転の動作とについて所定の位相差で同期が図られている。

上糸ガイド板１２４は、中釜１２２のレース面１２７，１２８に対する上糸Ｔの接触や巻き込みを防止するための板状の部材で、図２の上方（矢印Ｕ方向）から見ると図３に示すような形状のガイド穴１２４ａが設けられ、このガイド穴１２４ａのＹ軸方向略中央のＸ軸方向−側の部分には、中釜１２２の剣先１２１によってすくい取られた上糸ループを広げるための糸分け部１２４ｂが設けられている。回転する剣先１２１によってすくい取られた上糸ループは、この糸分け部１２４ｂによって剣先１２１を境に縫い針１０４側の糸ＴＦと生地側の糸ＴＢとに前後に大きく分離され、中釜１２２の両レース面１２７，１２８に対する接触や巻き込みが防止される。

＜上糸保持装置の構成＞
上糸保持装置１０は、図１に示すように、縫い始めの縫い目を確実に形成するため、すなわち縫い始めの上糸Ｔの糸端部が生地から抜脱することを防止するために、縫い始めに縫い針１０４に挿通されている上糸Ｔの糸端部を針板１０８の下方で、且つ、縫い針１０４の上下動経路ＮＬから離間した位置で捕捉して挟持すると共に、所定針数の針落ち後、挟持した上糸Ｔの糸端部を解放するものである。

この上糸保持装置１０は、上糸Ｔの糸端部を捕捉して挟持するための第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１（図４参照）を有する上糸挟持手段（以下、挟持手段と略す）２０と、挟持手段２０を駆動するための駆動手段４０とを備えている。

このうち、駆動手段４０は、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が縫い針１０４の上下動経路ＮＬ上に位置する状態を初期位置として、当該第１挟持部材２１及び当該第２挟持部材３１をこの初期位置から後方（Ｙ軸方向−側）へ離間する離間方向に挟持位置、解放位置へと順番に移動させることが可能となっている。

以下、本実施形態の上糸保持装置１０について詳細に説明する。

＜上糸保持装置の挟持手段＞
図４は、上糸保持装置１０の主要構成を示す斜視図であり、図５は、そのうちの挟持手段２０周辺の分解斜視図である。
これらの図に示すように、挟持手段２０は、第１挟持部材２１と、第２挟持部材３１と、支持部材５１と、第１関連動作手段６０と、第２関連動作手段７０とを有している。このうち、第１関連動作手段６０及び第２関連動作手段７０については、後に詳細に説明する。

第１挟持部材２１は、Ｙ軸方向に延在するよう配設された長尺板状の部材であり、Ｙ軸方向＋側に位置する先端部に糸捕捉部２２が設けられている。この糸捕捉部２２は、先端において縫い針１０４の上下動経路ＮＬに開口を向け前後方向に沿って長い平面矩形状に形成されたコ字状部２１ａと、このコ字状部２１ａの開口を開閉可能に配設された開閉体としての開閉板２３とから構成されている。そして、糸捕捉部２２は、開閉板２３がコ字状部２１ａの開口を閉じた閉状態において、針板１０８の針穴１０８ａを貫通した下降時の縫い針１０４が遊挿されて当該下降時の縫い針１０４の周囲を取り囲めるように枠状に形成されている。コ字状部２１ａの両側部は、Ｘ軸方向−側の一方が他方よりもＹ軸方向＋側にやや長くなるよう形成されている。

また、糸捕捉部２２を構成する開閉板２３は、Ｘ軸方向−側に口が開いた略コ字状に形成されており、この開閉板２３のうちのＹ軸方向＋側の棒状部分が、コ字状部２１ａの開口を閉塞する閉塞部２３ａとなっている。より詳しくは、閉塞部２３ａのＹ軸方向−側の側面のうちコ字状部２１ａの内部空間と対向する部分が、コ字状部２１ａの開口を閉塞する部位とされており、当該部位に上糸Ｔの糸端部を挟持するための第１挟持部２３ｂが形成されている。そのため、閉塞部２３ａの先端や、コ字状部２１ａに対向する側面の上端縁及び下端縁には、上糸Ｔの糸切れを防止できるように、Ｒ状の面取りを設けることが好ましい。

第１挟持部材２１のＸ軸方向＋側に位置する側面であってコ字状部２１ａの基端部には、開閉板取付部２１ｂがＸ軸方向＋側に向かって延設されている。開閉板取付部２１ｂの上面には開閉板支持部材２４の下端が取り付けられており、この開閉板支持部材２４には、開閉板２３のＹ軸方向−側の屈折部が回動自在に支持されている。このとき、開閉板２３は、第１挟持部材２１の下側にＹ軸方向−側の棒状部分２３ｃを配置させて取り付けられる。

第１挟持部材２１のＸ軸方向−側に位置する側面であってＹ軸方向中間部やや後寄りの位置には、ブラケット部２１ｃがＸ軸方向−側に向かって延設されている。このブラケット部２１ｃの先端部には付勢ばね２５の一端が取り付けられており、当該付勢ばね２５は、他端を開閉板２３のＹ軸方向−側の棒状部分２３ｃの先端部に取り付けられて、ほぼＹ軸方向に沿って延在配置されている。この付勢ばね２５は、その付勢力（引張り力）により、開閉板２３の閉塞部２３ａのＹ軸方向−側の側面をコ字状部２１ａの開口端に当接させている。これにより、糸捕捉部２２は常態で閉状態に保持されるようになっている。このとき、開閉板２３の閉塞部２３ａは、その先端部がコ字状部２１ａの両開口端のうちのＸ軸方向−側の一方のみと当接するようになっている。これにより、閉塞部２３ａがコ字状部２１ａの他方の開口端のみと当接してしまい、先端部とコ字状部２１ａの一方の開口端との間に隙間を生じることがないよう、ひいては、この隙間を通じて糸捕捉部２２から上糸Ｔが外れてしまわないように構成されている。

また、第１挟持部材２１のブラケット部２１ｃには、その先端部に下方へ向かって延出された丸棒状の係合ピン２６が固定装備されている。第１挟持部材２１は、後述するように、この係合ピン２６を介して第１関連動作手段６０による前後方向への移動力が入力される。

第１挟持部材２１のＹ軸方向−側に位置する後端には、前後方向に沿って長い平面矩形状の貫通穴２１ｄが形成されている。この貫通穴２１ｄは、後述する第１関連動作手段６０の引張りばね６２が配置され、その伸縮を行う動作領域を形成している。この引張りばね６１は、その一端が貫通穴２１ｄの前端部に連結されている。

第２挟持部材３１は、前側部３２と後側部３３とに二分割されており、これらが連結体３４により連結されることで一体の略長尺板形状を形成している。この第２挟持部材３１は、前側部３２を＋側にしてＹ軸方向に延在するよう配設されると共に、第１挟持部材２１に対して滑動可能なように当該第１挟持部材２１の上側に重ねられている。前側部３２の前端部には第２挟持部３２ａが形成されており、この第２挟持部３２ａは、閉状態における糸捕捉部２２の内部において、コ字状部２１ａにガイドされて当該コ字状部２１ａの開口が向けられた方向、つまりＹ軸方向に沿って第１挟持部２３ｂに対し相対的に接離可能な挟持面３２ｂと、第１挟持部２３ｂとの当接時に当該第１挟持部２３ｂの下方を通過して開閉板２３の先端面より前方に突出する屈曲部３２ｃとを有している。

したがって、第１挟持部材２１と第２挟持部材３１との相対的な近接動作及び離間動作により、第１挟持部材２１の糸捕捉部２２に上方から挿通された上糸Ｔの糸端部を、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａの挟持面３２ｂとにより挟持及び解放することが可能である。また、挟持された上糸Ｔは、挟持面３２ｂの下端部から前方に向かって延設された屈曲部３２ｃにより、前方に向かって折り曲げられ、上糸Ｔを前方から下方へしなう状態となる。その結果、上糸Ｔの糸端部は、より前方に位置した状態で垂れ下がることとなるので、その下方に位置する釜機構１２０の中釜１２２よりも前方にずらされて、当該中釜１２２への接触や巻き込みが防止される。

また、第２挟持部材３１の前側部３２は、連結体３４に対して回動可能に設けられている。すなわち、第２挟持部３２ａは、コ字状部２１ａとの隙間の範囲内においてＸ軸方向へ揺動可能となっており、その結果、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが直接或いは上糸Ｔを介して当接するときに、第２挟持部３２ａの当接面である挟持面３２ｂが第１挟持部２３ｂの当接面に倣うようになっている。これにより、上糸ＴのＸ軸方向の挟持位置や上糸Ｔの細さ等によらず、上糸Ｔを確実に挟持することができる。

第２挟持部材３１の後側部３３には、前後方向に沿って貫通穴３３ａが形成されている。この貫通穴３３ａは、第１挟持部材２１の貫通穴２１ｄと重合し、これらの内側に第１関連動作手段６０の引張りばね６２が配置され、その伸縮を行う動作領域を形成している。この貫通穴３３ａの後端部に引張りばね６１の他端が連結される。したがって、第２挟持部材３１は引張りばね６１を介して第１挟持部材２１と連結された状態となり、第１挟持部材２１の第１挟持部２３ｂと第２挟持部材３１の第２挟持部３２ａとは、互いに近接し当接する方向への付勢力が常時付与されるようになっている。

また、第２挟持部材３１の後側部３３には、Ｙ軸方向の中間部にＸ軸方向＋側に向かって延設されたブラケット部３３ｂが設けられ、その先端部には下方に向かって延出された丸棒状の係合ピン３５が固定装備されている。第２挟持部材３１は、後述するように、この係合ピン３５を介して第１関連動作手段６０による前後方向への移動力が入力される。また、係合ピン３５は、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが当接している状態にあるときに、第１挟持部材２１の係合ピン２６とＹ軸方向についてほぼ同じ位置に並ぶように位置設定されている。

支持部材５１は、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが接離するＹ軸方向に沿って第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１をそれぞれ移動可能に支持する板状部材である。この支持部材５１は、ミシンベッド１０１の上部であって針板１０８の後方に固定装備されている。

支持部材５１の上面には、そのＸ軸方向における中間位置に、Ｙ軸方向に沿ったガイド溝５２が設けられている。ガイド溝５２には、挟持手段２０の第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が長手方向を揃えて重ね合わされた状態で格納され、さらにその上からは、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１がガイド溝５２から外れ落ちないように、押さえ板５３が蓋をする。これにより、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１はガイド溝５２に案内されて各々Ｙ軸方向に沿って滑動することが可能となる。但し、第１挟持部材２１と第２挟持部材３１とは引張りばね６１で付勢されているため、外力が加わらない限り、これら第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１は、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとを当接させた状態を維持する。

支持部材５１のガイド溝５２を挟んでＸ軸方向の両側には、それぞれ貫通穴５１ａ，５１ｂが設けられている。Ｘ軸方向−側の一方の貫通穴５１ａには第１挟持部材２１の係合ピン２６が上方から挿通され、Ｘ軸方向＋側の他方の貫通穴５１ｂには第２挟持部材３１の係合ピン３５が挿通される。貫通穴５１ａ，５１ｂに挿通された係合ピン２６，３５は、先端部が支持部材５１の下面から幾分突出し、後述する相対位置調節リンク体６２に個別に係合する。貫通穴５１ａ，５１ｂは、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の初期位置から解放位置までの移動と、これに伴う第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の相対的な移動とにおいて、その前端部及び後端部が係合ピン２６，３５に接触しないようにそのＹ軸方向の長さがそれぞれ設定されている。つまり、貫通穴５１ａ，５１ｂは係合ピン２６，３５の逃げ穴である。

＜上糸保持装置の関連動作手段＞
続いて、第１関連動作手段６０及び第２関連動作手段７０について説明する。

第１関連動作手段６０は、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の支持部材５１に対する位置に応じて、当該第１挟持部材２１と当該第２挟持部材３１とを一体的又は相対的に移動させるものである。この第１関連動作手段６０は、引張りばね６１と、相対位置調節リンク体６２と、第１の当接部材６３と、第２の当接部材６４とを有している。

引張りばね６１は、前述のように第１挟持部材２１と第２挟持部材３１との間に介在され、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが互いに近接する方向に当該第１挟持部材２１と当該第２挟持部材３１との間に付勢力（引張力）を常時付与している。また、引張りばね６１による第１挟持部材２１と第２挟持部材３１との間の付勢力は、付勢ばね２５による開閉板２３とコ字状部２１ａの開口端との間の付勢力に対し、十分に小さな荷重に設定されている。

相対位置調節リンク体６２は、自らの揺動による姿勢変化に応じて第２挟持部３２ａと第１挟持部２３ｂとを接離させることを可能として第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１それぞれに係合すると共に、駆動手段４０による駆動力が入力されるものである。この相対位置調節リンク体６２には、その長手方向に沿って並んだ配置で、第１挟持部材２１との回動係合部６２ａと、第２挟持部材３１との回動係合部６２ｂと、これらの間に位置する駆動手段４０との回動係合部６２ｃとが設けられている。

このうち、第１挟持部材２１との回動係合部６２ａは、相対位置調節リンク体６２の長手方向に沿った長穴状の貫通穴であり、係合ピン２６が挿通される。また、第２挟持部材３１との回動係合部６２ｂは、円形貫通穴であり、係合ピン３５が挿通される。また、駆動手段４０との回動係合部６２ｃは、相対位置調節リンク体６２の長手方向に沿った長穴状の貫通穴であり、後述する係合突起４３ａが挿通される。

第１の当接部材６３は、図７，９に示すように、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置にあるときに第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとを離間状態とし、初期位置から挟持位置に移動する際に第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが互いに接近し合う方向に移動させ、挟持位置に到達するまでに当接するように相対位置調節リンク体６２の揺動を操作する。

上記動作を実現するために、第１の当接部材６３は、初期位置にある相対位置調節リンク体６２に対して、駆動手段４０の回動係合部６２ｃと第２挟持部材３１の回動係合部６２ｂとの間において前方から当接するように配置されている。この配置により、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１を初期位置に位置決めするために駆動手段４０により前方への移動力が相対位置調節リンク体６２に付与された場合に、当該相対位置調節リンク体６２は引張りばね６１の張力に抗して第１の当接部材６３との接点を支点として揺動する。その際、当接時よりも第２挟持部材３１の回動係合部６２ｂは後方に移動し、第１挟持部材２１の回動係合部６２ａは前方に移動する。この移動に伴い、第１挟持部２３ｂは前方に、第２挟持部３２ａは後方にそれぞれ移動するので、これらは互いに離間した状態となる（図７参照）。

そして、この初期位置から挟持位置に向かって第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が移動すると、第１の当接部材６３による相対位置調節リンク体６２への当接状態が徐々に解除されるので、相対位置調節リンク体６２は引張りばね６１の張力により時計方向に回動する。この相対位置調節リンク体６２の回動に伴い、第１挟持部２３ｂは後方に、第２挟持部３２ａは前方にそれぞれ移動し、ついには当接する状態となる（図９参照）。このため、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとによる上糸Ｔの挟持は、初期位置における第１挟持部２３ｂよりも後方であって、初期位置における第２挟持部３２ａよりも前方となる位置で行われる。

第２の当接部材６４は、図１１に示すように、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が挟持位置から解放位置に移動する際に挟持状態にある第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとを再び離間する方向に移動させるように相対位置調節リンク体６２の揺動を操作する。

上記動作を実現するために、第２の当接部材６４は、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が挟持位置から解放位置に移動する際に相対位置調節リンク体６２が通過する領域に対してＸ軸方向−側から当該相対位置調節リンク体６２に摺接するように配置されている。この配置により、ほぼＸ軸方向に沿った状態で解放位置に向かう相対位置調節リンク体６２のＸ軸方向−側の端部に設けられた摺接部６２ｄに対して、第２の当接部材６４が摺接する（図１１参照）。この相対位置調節リンク体６２の摺接部６２ｄは、前方に向かってＸ軸方向−側に徐々に延ばされたテーパー形状のため、摺接開始後さらに後方に相対位置調節リンク体６２が移動することで、当該相対位置調節リンク体６２は反時計方向に揺動し、この状態で第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１は解放位置に到達する。この揺動に伴い、第２挟持部材３１の回動係合部６２ｂは第１挟持部材２１の回動係合部６２ａよりも大きく後方に移動する。その結果、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとは互いに離間した状態となる。

上記構成を具備する第１関連動作手段６０により、駆動手段４０による初期位置から挟持位置への第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の移動に伴い、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが近接して上糸Ｔの糸端部を挟持する相対移動動作が当該第１挟持部材２１及び当該第２挟持部材３１に対して付与されると共に、挟持位置から解放位置への第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の移動に伴い、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとが離間して上糸Ｔの糸端部を解放する相対移動動作が当該第１挟持部材２１及び当該第２挟持部材３１に対して付与される。

第２関連動作手段７０は、図５，１３，１５に示すように、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の支持部材５１に対する位置に応じて、コ字状部２１ａの開口が開くよう開閉板２３を動作させるものである。この第２関連動作手段７０は、開閉板２３の棒状部分２３ｃにＹ軸方向−側へ向かって突出するように形成された突起部７１と、当該突起部７１に当接するストッパとしての支持部材５１の前端面７２とを有している。

突起部７１は、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が挟持位置から解放位置へ移動するときに、支持部材５１の前端面７２に当接するように構成されている。これら突起部７１と支持部材５１の前端面７２とが当接すると（図１３参照）、開閉板２３は付勢ばね２５の付勢力に抗して前方に向かって回動され、コ字状部２１ａの開口が開き始める。そして、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が解放位置へ到達すると、コ字状部２１ａの開口が完全に開く（図１５参照）。

また、突起部７１は、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が挟持位置から解放位置へ移動するときに、相対位置調節リンク体６２の摺接部６２ｄと第２の当接部材６４とが摺接し始めた後に、支持部材５１の前端面７２と当接するように、Ｙ軸方向−側への所定の高さに形成されている。突起部７１のＹ軸方向−側への高さは、当該突起部７１が支持部材５１の前端面７２と当接するタイミング、つまりは開閉板２３の開口が開き始めるタイミングを決定する。したがって、突起部７１を上記の高さに形成することにより、相対位置調節リンク体６２が反時計方向に揺動して第２挟持部材３１が第１挟持部材２１に対しＹ軸方向−側への相対的な移動を開始した後に、コ字状部２１ａの開口が開くよう開閉板２３が動作することとなる。

さらに、突起部７１は、開閉板２３が回動してコ字状部２１ａの開口が開くときに、開閉板２３の回動による第１挟持部２３ｂの回動速度についてのＹ軸方向＋側への速度成分が、第１挟持部材２１の解放位置への移動による第１挟持部２３ｂのＹ軸方向−側への移動速度以上となるように、開閉板２３の回動中心Ｂから所定の距離に形成されている。より詳しくは、図１６に示すように、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が挟持位置から解放位置へ移動するときに、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１のＸ軸方向の中心線Ａと、開閉板２３の第１挟持部２３ｂとの交点が、Ｙ軸方向＋側へ移動するか或いは全く移動しないように構成されている。なお、図１６は、分かり易さのために挟持位置から解放位置までの開閉板２３の軌跡だけを示しており、また、中心線Ａと第１挟持部２３ｂとの交点が移動しない例を示している。

＜上糸保持装置の駆動手段＞
続いて、駆動手段４０について説明する。

駆動手段４０は、挟持手段２０の第１挟持部２３ｂ及び第２挟持部３２ａに対して、少なくとも糸捕捉部２２が縫い針１０４の上下動経路ＮＬ上に位置する初期位置に縫製開始前に予め移動させ、縫製開始後であって１針目の縫い針１０４が生地から引き抜かれたときに縫い針１０４の上下動経路ＮＬに対して初期位置よりも後方となる挟持位置にコ字状部２１ａの開口を後ろ向きにして移動させ、予め設定された回数の針落ちが行われると（例えば２〜３針目）縫い針１０４の上下動経路ＮＬに対して挟持位置よりも後方となる解放位置にさらに移動させるという３つの位置への移動を行うものである。

そのため、駆動手段４０は、図４，７に示すように、第１関連動作手段６０に支持された第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１をＹ軸方向に沿って往復駆動するＹ軸移動機構４１と、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置，挟持位置及び解放位置のいずれの位置にあるか否かを検出する位置検出手段４４とを備えている。

Ｙ軸移動機構４１は、図４，５に示すように、回転駆動力を出力する駆動モータ４２と、駆動モータ４２の出力軸を第１関連動作手段６０の相対位置調節リンク体６２に連結するリンク機構４３とを有している。
このうち、駆動モータ４２は、ステッピングモータであり、動作制御手段８０の動作制御により正負方向について任意の回転角度量で駆動される。
一方、リンク機構４３は、複数のリンク部材が連なって構成されており、一端が駆動モータ４２の出力軸に連結されるとともに、他端に設けられた係合突起４３ａが相対位置調節リンク体６２の回動係合部６２ｃに挿通されて連結される。
これらの構成により、駆動モータ４２が駆動されると、係合突起４３ａを介して第１関連動作手段６０の相対位置調節リンク体６２がＹ軸方向に沿って移動を行うようになっている。

位置検出手段４４は、図６，８，１４に示すように、発光素子と受光素子とを有しこれらの間の遮蔽物の存在の有無を検出する第１及び第２の状態センサ４５，４６と、Ｙ軸移動機構４１のリンク機構４３に設けられ，第１及び第２の遮蔽領域４７ａ，４７ｂを有する遮蔽板４７とを有している。なお、図４では位置検出手段４４は図示を省略している。

第１及び第２の状態センサ４５，４６は、遮蔽板４７の移動線上に沿って並んで配置されると共に第１の状態センサ４５が後側に配置される。これにより、各状態センサ４５，４６はほぼＹ軸方向に沿って並んだ状態となる。各状態センサ４５，４６の受光素子は、遮蔽物有りの状態をＯＮ状態とし、遮蔽物なしの状態をＯＦＦ状態とし、各状態が識別可能な信号を動作制御手段８０に出力する。

一方、遮蔽板４７は、第１及び第２の状態センサ４５，４６の双方に対して発光素子−受光素子間を通過するようにリンク機構４３に固定支持されている。そして、第１の遮蔽領域４７ａは、図６に示すように第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置にあるときには第１の状態センサ４５と第２の状態センサ４６との間に位置し、挟持位置にあるときには図８に示すように第１の状態センサ４５を遮蔽する位置にあり、解放位置にあるときには図１４に示すように依然として第１の状態センサ４５を遮蔽する位置にあるように、そのＹ軸方向位置及びＹ軸方向長さが設定されている。

また、第２の遮蔽領域４７ｂは、図６，８に示すように第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置又は挟持位置にあるときにはいずれの場合も第１の状態センサ４５よりも前方に位置し、図１４に示すように解放位置にあるときには初めて第１の状態センサ４５を遮蔽する位置となるようにそのＹ軸方向位置さが設定されている。

したがって、動作制御手段８０では、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置にあることを第１及び第２の状態センサ４５，４６の双方がＯＦＦ状態であることから確認でき、挟持位置にあることを第１の状態センサ４５がＯＮ状態且つ第２の状態センサ４６がＯＦＦ状態であることから確認でき、解放位置にあることを第１及び第２の状態センサ４５，４６の双方がＯＮ状態であることから確認できる。そして、動作制御手段８０は、確認された位置検出手段４４の検出結果に基づいて、Ｙ軸移動機構４１の動作制御を行う。

＜動作制御手段＞
続いて、動作制御手段８０について説明する。

図１７はミシン１００の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、動作制御手段８０は、各種演算処理を行うＣＰＵと、制御，判断等の各種処理プログラムが記憶，格納されたＲＯＭと、ワークメモリとして使用されるＲＡＭとで概略構成されている。そして、動作制御手段８０には、システムバス及び駆動回路等を介して、ミシンモータ１０５，そのエンコーダ１０９，駆動モータ４２，図示しない糸切り機構を駆動する糸切りモータ８２，位置検出手段４４の第１の状態センサ４５，第２の状態センサ４６及びミシン１００のＳＳ（スタートストップ）スイッチ８１が接続されている。

動作制御手段８０は、ミシンモータ１０５の出力軸に設けられているエンコーダ１０９から入力されるパルス信号に基づき、ミシンモータ１０５の回転角度を認識することができる。また、動作制御手段８０は、位置検出手段４４の第１及び第２の状態センサ４５，４６から入力される検出信号に基づき、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１の位置を確認することができる。さらに、動作制御手段８０は、ＳＳスイッチ８１から縫製開始信号が入力されると、確認・認識したミシンモータ１０５の回転角度や位置検出手段４４からの検出結果に応じて、駆動手段４０の駆動モータ４２の駆動を適宜制御する。

＜上糸保持装置の動作＞
続いて、上糸保持装置１０の動作について、図６〜１５を参照して説明する。

まず、ミシン１００の図示しない主電源がＯＮされると、ＳＳスイッチ８１からの縫製開始信号が動作制御手段８０に入力され、位置検出手段４４により初期位置の検出が行われる。この検出は、第１及び第２の状態センサ４５，４６がいずれもＯＦＦ状態である否かにより判断され、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置にない場合は、動作制御手段８０により初期位置への移動がなされる。

このとき、第１挟持部材２１の第１挟持部２３ｂは縫い針の上下動経路ＮＬの前方に位置し、第２挟持部材３１の第２挟持部３２ａは直線Ｍより後方に位置している（図６，７の状態）。
ここで、直線Ｍは、針穴１０８ａの下端部における後方側縁部（下方から見た円形の針穴１０８ａのＹ軸方向に沿った直径のＹ軸方向−側の端部となる位置）と、縫い針１０４の上下動経路ＮＬの後方側に近接して配置された中釜１２２の後側となる一方のレース面１２８における上端部とを連結することで決定される線である。第２挟持部３２ａの先端部をこの直線Ｍよりも後方に位置させることで、１針目における上糸ループが中釜１２２の剣先１２１に捕捉されて糸分け部１２４ｂによって広げられる場合に、第２挟持部３２ａの先端部が上糸Ｔに接触して邪魔をすることが防止され、ひいては、上糸Ｔがレース面１２８に接触することを効果的に抑制することができる。

次に、ミシンモータ１０５の駆動が開始されると、縫い針１０４が針板１０８の針穴１０８ａに挿入され、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとの間を上糸Ｔが通過する。さらに、その下方において、縫い針１０４の脇の上糸ループが釜機構１２０の剣先１２１に捕捉される。そして、中釜１２２の回転と上糸ガイド板１２４とにより上糸ループは広げられるが、その際、上記の通り、第２挟持部３２ａの先端部は直線Ｍより後方に位置するため、レース面１２８への上糸Ｔの接触は防止される。

次に、ミシンモータ１０５のエンコーダ１０９からの出力が、天秤１０７が上死点に達したことを示すと、動作制御手段８０は、駆動手段４０の駆動モータ４２を動作制御して第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１を挟持位置へ移動させる。

これにより、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１は、初期位置から挟持位置に向かって移動を開始する。すると、第１関連動作手段６０の相対位置調節リンク体６２は引張りばね６１の張力によりＸ軸方向に沿うように揺動を開始するので、第１挟持部２３ｂは後方に移動し、第２挟持部３２ａは前方に移動する。

なお、天秤１０７が上死点に達してから第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａとにより上糸Ｔの糸端部を挟持させるのは、天秤１０７の上死点では上糸Ｔに対する天秤の引き上げが完了していることから、針穴１０８ａより下方にある上糸Ｔは最も短い状態にあるからであり、つまり、このときに上糸Ｔを挟持すると、挟持された部分から端部までの上糸Ｔの長さを最も短くすることができるからである。

そして、予め設定された回転角度量分の駆動モータ４２の駆動が行われ停止されると、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１は挟持位置に到達し、第１挟持部２３ｂと第２挟持部３２ａの挟持面３２ｂとが当接する（図８，９の状態）。これにより、これらの間に挿通されていた上糸Ｔの糸端部が挟持される。

次に、この挟持位置において、位置検出手段４４により各状態センサ４５，４６の出力が確認される。挟持位置では、第１の状態センサ４５がＯＮ状態、第２の状態センサ４６がＯＦＦ状態となるのが正常である。

各状態センサ４５，４６が適正な状態にあることを示すと、縫製が継続される。すなわち、ミシン１００は、２針目以降の縫製を行う。なお、挟持位置への移動は、縫い針１０４の針先が針板１０８上にある間に完了される。

次に、予め設定された針数の針落ちが行われると、動作制御手段８０は、駆動手段４０の駆動モータ４２を動作制御して第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１を挟持位置から解放位置へ移動させる。

これにより、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１は、挟持位置から解放位置に向かって移動を開始する。すると、この移動の途中で、第１関連動作手段６０の相対位置調節リンク体６２の摺接部６２ｄが第２の当接部材６４に摺接する（図１０，１１の状態）。そして、さらに移動が継続されると、相対位置調節リンク体６２は引張りばね６１の張力に抗して揺動し、第２挟持部３２ａが第１挟持部２３ｂよりも大きく後方に移動する。こうして、上糸Ｔの糸端部の挟持状態が解除され、当該糸端部は挟持手段２０から解放される。

そして、解放位置への移動が継続されると、開閉板２３の突起部７１が支持部材５１の前端面７２に当接する（図１２，１３の状態）。すると、開閉板２３は付勢ばね２５の付勢力に抗して前方に向かって回動され、コ字状部２１ａの開口が開き始める。
このように、突起部７１は、相対位置調節リンク体６２の摺接部６２ｄと第２の当接部材６４とが摺接し始めた後に、支持部材５１の前端面７２と当接するため、第２挟持部材３１が第１挟持部材２１に対しＹ軸方向−側への相対的な移動を開始した後に、コ字状部２１ａの開口が開くこととなる。したがって、第２挟持部材３１が第１挟持部材２１に対して前方、つまりコ字状部２１ａの開口が形成されている方向へ移動しなくなってから当該開口が開かれるので、第２挟持部３２ａがコ字状部２１ａの開口端に乗り上げることを確実に防止することができる。

その後、予め設定された回転角度量分の駆動モータ４２の駆動が行われ停止されると、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が解放位置に到達する（図１４，１５の状態）。
このとき、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１のＸ軸方向の中心線Ａと、挟持位置における開閉板２３の第１挟持部２３ｂとの交点は、挟持位置から解放位置へ至る過程において、開閉板２３の回動動作によるＹ軸方向＋側への移動量が第１挟持部材２１のＹ軸方向−側への移動量を上回るか或いは等しくなることにより、Ｙ軸方向＋側へ移動するか或いは全く移動しないようになるため、開閉板２３の第１挟持部２３ｂが上糸Ｔを後方へ引っ張ることなく当該上糸Ｔが解放される。

第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が解放位置に到達した後、位置検出手段４４により各状態センサ４５，４６の出力を確認される。解放位置では、第１及び第２の状態センサ４５，４６がいずれもＯＮ状態となるのが正常である。

各状態センサ４５，４６が適正な状態にあることを示すと、縫製が継続され、さらに縫製が終了すると、動作制御手段８０は、糸切りモータ８２を動作制御して糸切り機構による糸切りを行う。

そして、動作制御手段８０は、駆動モータ４２を動作制御して、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１を解放位置から初期位置へ復帰させる。
こうして、上糸保持装置１０を備えるミシン１００の縫製に係る１サイクルが終了する。なお、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１が初期位置，挟持位置又は解放位置にあるときに、各状態センサ４５，４６からの正常な出力が確認できなかった場合には、動作制御手段８０は、エラー発生としてミシン１００の動作を即座に中止する。

ところで、挟持手段２０が挟持した上糸Ｔが一定以上に長い場合には、その糸端部が２針目以降の上糸ループの引き上げ経路上、例えば中釜１２２の剣先１２１の通過経路に掛かるように位置していると、上糸ループによって引き上げられ、生地裏に縫い込まれて糸捕捉部２２を通るループが形成されてしまう。しかしながら、生地の送りにより当該ループが開閉板２３を徐々に強く前方へ引張り、ついにその力が付勢ばね２５の付勢力を超えると、開閉板２３が回動して糸捕捉部２２の前方が開くため、ループを糸捕捉部２２から外すことができる。

＜作用効果＞
以上のように、本実施形態における上糸保持装置１０によれば、糸捕捉部２２を通るループが形成された場合であっても、生地の送りと挟持手段２０の移動とにより当該ループが開閉板２３を徐々に強く前方へ引張り、ついにその力が付勢ばね２５の付勢力を超えると、開閉板２３が回動して糸捕捉部２２の前方が開くため、特別な操作等を必要とすることなく、自動的にループは糸捕捉部２２から外れる。したがって、糸捕捉部２２を通る上糸Ｔのループを容易かつ確実に外すことができる。

また、第２挟持部材３１が第１挟持部材２１に対しＹ軸方向−側への相対的な移動を開始した後にコ字状部２１ａの開口が開くことにより、第２挟持部材３１が第１挟持部材２１に対して前方、つまりコ字状部２１ａの開口が形成されている方向へ移動しなくなってから当該開口が開かれるので、第２挟持部３２ａがコ字状部２１ａの開口端に乗り上げることを確実に防止することができる。したがって、ミシン１００の非常停止の発生や上糸保持装置１０の構成部品の損傷を抑制して、縫製効率や耐久性を向上させることができる。

また、第１挟持部材２１及び第２挟持部材３１のＸ軸方向の中心線Ａと、開閉板２３の第１挟持部２３ｂとの交点が、挟持位置から解放位置へ至る過程において、Ｙ軸方向＋側へ移動するか或いは全く移動しないように構成されているので、開閉板２３の第１挟持部２３ｂが上糸Ｔを後方へ引っ張ることなく当該上糸Ｔが解放される。したがって、張りを防止しつつスムーズに上糸Ｔを第１挟持部２３ｂから外すことができ、開閉板２３の損傷や縫いジワを防止することができる。

なお、上記実施形態においては、突起部７１は開閉板２３から突出するよう形成されたものとしたが、開閉板２３と一体的に構成されていればよく、この場合において、例えば、図１８に示すように、開閉板２３の棒状部分２３ｃに対して突起部７１の位置をＸ軸方向へ変更可能に構成してもよい。こうして、開閉板２３の回動中心Ｂから突起部７１までの距離を調整可能に構成することで、開閉板２３が開く速度を自由に変えることができる。また突起部７１を開閉板２３に構成しない場合、支持部材５１に一体または開閉板２３の回動中心Ｂから突起７１までの距離を調整可能な構成として取付けても良い。

また、その他の点においても、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であることは勿論である。

１０上糸保持装置
２０挟持手段（上糸挟持手段）
２１第１挟持部材
２１ａコ字状部
２２糸捕捉部
２３開閉板（開閉体）
２３ａ閉塞部
２３ｂ第１挟持部
３１第２挟持部材
３２ａ第２挟持部
３２ｂ挟持面
５１支持部材
６０第１関連動作手段
７０第２関連動作手段
７１突起部
７２前端面（ストッパ）
１０４縫い針
１０８針板
ＮＬ上下動経路
Ｔ上糸

Claims

上糸の糸端部を捕捉して挟持するための上糸挟持手段と、前記上糸挟持手段を駆動するための駆動手段とを備えており、縫い始めに、縫い針に挿通されている上糸の糸端部を針板の下方で捕捉して挟持するとともに、所定針数の針落ち後、挟持した前記上糸の糸端部を解放するミシンの上糸保持装置において、
前記上糸挟持手段は、
下降時の縫い針が遊挿され当該下降時の縫い針の周囲を取り囲むための枠状に形成された糸捕捉部を備え、前記糸捕捉部は前記縫い針の上下動経路に開口を向けたコ字状部及びこのコ字状部の開口を開閉可能な開閉体から構成すると共に、前記開閉体のうちの前記コ字状部の開口を閉塞する部位に第１挟持部が形成された第１挟持部材と、
前記開閉体が前記コ字状部の開口を閉じた前記糸捕捉部の閉状態における当該糸捕捉部の内部において前記コ字状部にガイドされ当該コ字状部の開口が向けられた方向に沿って前記第１挟持部に対し相対的に接離することで前記糸端部の挟持と解放とを可能とする第２挟持部を有すると共に、当該第２挟持部の当接面が前記第１挟持部の当接面に倣うように揺動可能に設けられた第２挟持部材と、
前記第１挟持部と前記第２挟持部とが接離する方向に沿って前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材をそれぞれ移動可能に支持する支持部材と、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の前記支持部材に対する位置に応じて、当該第１挟持部材と当該第２挟持部材とを相対的に移動させる第１関連動作手段と、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の前記支持部材に対する位置に応じて、前記コ字状部の開口が開くよう前記開閉体を動作させる第２関連動作手段と、
を有し、
前記駆動手段は、少なくとも前記糸捕捉部が前記縫い針の上下動経路上に位置する状態を初期位置として、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材を前記コ字状部の開口が後方へ向きつつ前記初期位置から離間する離間方向に挟持位置、解放位置へと順番に移動させ、
前記第１関連動作手段は、前記駆動手段による前記初期位置から前記挟持位置への離間移動に伴い、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが近接して前記糸端部を挟持する相対移動動作の付与を行い、前記挟持位置から前記解放位置への離間移動に伴い、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが離間して前記糸端部を解放する相対移動動作の付与を行い、
前記第２関連動作手段は、前記挟持位置から前記解放位置へ移動するときに、前記第２挟持部材が前記第１挟持部材に対し前記離間方向への相対的な移動を開始した後に、前記コ字状部の開口が開くよう前記開閉体を動作させることを特徴とするミシンの上糸保持装置。
前記第２関連動作手段は、
前記開閉体と一体的に構成されると共に前記離間方向に向かって突出した突起部と、前記突起部に当接するストッパと、を有し、
前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材が前記挟持位置から前記解放位置へ移動するときに、前記突起部が前記ストッパに当接することにより、前記開閉体を前記離間方向とは逆方向に回動させて前記コ字状部の開口が開くよう構成され、
前記突起部は、前記開閉体が回動して前記コ字状部の開口が開くときに、前記開閉体の回動による前記第１挟持部の回動速度についての前記離間方向とは逆方向への速度成分が、前記第１挟持部材の前記解放位置への移動による前記第１挟持部の前記離間方向への移動速度以上となるように、前記開閉体の回動中心から所定の距離に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの上糸保持装置。
前記突起部は、前記開閉体の回動中心からの距離が調整可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のミシンの上糸保持装置。