JP5845683B2

JP5845683B2 - ミシン

Info

Publication number: JP5845683B2
Application number: JP2011161755A
Authority: JP
Inventors: 加藤　雅史; 雅史加藤; 徹竹村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-07-25
Also published as: JP2013022345A

Description

本発明は、主軸と布送り機構とを別のモータで駆動するミシンに関する。

主軸と布送り機構とを別のモータで駆動するミシンがある。該ミシンは布送り量を自由に制御できる為、種々の模様を容易に縫製できる。特許文献１が開示するミシンの布送り制御装置は、ステッピングモータである布送りモータの駆動をリンク機構を介して送り歯を配置した送り台に伝達する。布送りモータの駆動軸が所定角度の範囲で往復回動すると、送り台はリンク機構によりミシンの布送り方向において往復移動する。

特開昭５４−９２４４４号公報

従来のミシンは、布送りモータの駆動軸の往復回動と送り台の往復移動が一対一の関係である。布送りモータの駆動軸が一方向又は逆方向へ回動した場合、送り台は一方向又は逆方向に移動する。故に、従来のミシンは布送りモータの回動方向を頻繁に切り替えなければならず布送りモータにかかる負荷が大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、布送りモータの回動方向の切替頻度を減らし、布送りモータにかかる負荷を低減できるミシンを提供することである。

本発明の第１態様に係るミシンは、第１駆動軸を所定角度の範囲で回動させる第１モータと、送り歯を水平に支持する送り台と、一端が前記第１駆動軸に第１リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第１リンク部材を介して連結し、前記第１モータによる前記第１駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に水平方向の送り動作を付与する水平送り軸とを備えたミシンにおいて、前記第１リンク機構は、前記水平送り軸の前記一端側に直交して設けた水平作用腕と、前記第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、前記水平送り軸を中心として前記水平作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して前記水平送り軸に動力を伝達する第１動力伝達機構とを備える。

第１態様のミシンでは、第１動力伝達機構は、第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、水平送り軸を中心として水平作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して水平送り軸に動力を伝達する。水平作用腕の一端が一往復揺動すると、水平送り軸が一往復回動する。水平送り軸が一往復回動すると、送り台は水平方向に一往復移動する。故に第１態様のミシンは第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を送り台の一往復の水平移動に変換できるので、第１モータの回動方向の切替頻度が減少する。第１態様のミシンは第１モータの回動方向の切替頻度を減らすことで第１モータにかかる負荷を低減できる。

第１態様のミシンでは、前記第１動力伝達機構は、前記第１駆動軸に直交して連結した第１水平送り腕と、前記水平作用腕の前記一端に回動可能に連結した第２水平送り腕と前記第１水平送り腕及び前記第２水平送り腕を回動可能に連結する第１連結部とを備えてもよい。第１動力伝達機構は第１モータの駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、第１水平送り腕及び第２水平送り腕を介して水平作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換する。故にミシンは２つの水平送り腕により簡易に第１動力伝達機構を構成することができる。

第１態様のミシンでは、前記第１駆動軸の回動により、前記第１水平送り腕と前記第２水平送り腕とが回動して互いに略同一直線上となる前記第１連結部の位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記第１連結部が前記中間位置を中央にして両側に揺動するようにしてもよい。ミシンは第１連結部が第１水平送り腕と第２水平送り腕とが互いに略同一直線上となる中間位置を中央として両側に揺動する。ミシンは中間位置で水平作用腕の揺動方向が変化する。ミシンは第１駆動軸が回動すると中間位置で送り台の移動方向が変わる。故にミシンは第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を中間位置を中央として送り台を一往復水平移動させることができる。

第１態様のミシンでは、前記送り台が水平方向の送り動作範囲の一端に位置する場合、前記第１連結部が前記中間位置に位置するようにしてもよい。送り台が送り動作範囲の一端から布送りを開始する場合、布を送り始める送り動作範囲の一端で第１モータにかかる負荷は最も大きくなる。ミシンは中間位置で第１モータが一方向又は逆方向へ回動を続けている。ミシンは中間位置を送り台の送り動作範囲の一端とすることで、第１モータが回動を続けている状態で布を送り始めることができる。故にミシンは送り台が送り動作範囲の一端から布送りを開始する時の第１モータにかかる負荷を低減できる。

第１態様のミシンでは、前記第１動力伝達機構は、前記第１駆動軸に設け、前記第１駆動軸の回転角度に対応する曲面に少なくとも１つの第１凸部を有し、前記第１凸部が前記水平作用腕の前記一端に作用する第１カムを備えてもよい。第１動力伝達機構は第１モータの駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、第１カムにより水平作用腕の一端を水平送り軸を中心に往復揺動させる。故にミシンは第１動力伝達機構を構成する部品を減らすことができる。

第１態様のミシンでは、前記第１駆動軸の回動により、前記第１カムが回動して前記第１凸部が前記水平作用腕の前記一端に接触する位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記水平作用腕の前記一端が前記中間位置を中央にして両側に揺動するようにしてもよい。ミシンは第１凸部が水平作用腕の一端に接触する中間位置を中央として両側に揺動する。ミシンは中間位置で水平作用腕の揺動方向が変化する。ミシンは第１駆動軸が回動すると中間位置で送り台の移動方向が変わる。故にミシンは第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を中間位置を中央として送り台を一往復水平移動させることができる。

第１態様のミシンでは、前記送り台が水平方向の送り動作範囲の一端に位置する場合、前記水平作用腕の前記一端が前記中間位置に位置するようにしてもよい。送り台が送り動作範囲の一端から布送りを開始する場合、布を送り始める送り動作範囲の一端で第１モータにかかる負荷は最も大きくなる。ミシンは中間位置で第１モータが一方向又は逆方向へ回動を続けている。ミシンは中間位置を送り台の送り動作範囲の一端とすることで、第１モータが回動を続けている状態で布を送り始めることができる。故にミシンは送り台が送り動作範囲の一端から布送りを開始する時の第１モータにかかる負荷を低減できる。

第１態様のミシンでは、第２駆動軸を所定角度の範囲で回動させる第２モータと、一端が前記第２駆動軸に第２リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第２リンク部材を介して連結し、前記第２モータによる前記第２駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に上下方向の送り動作を付与する上下送り軸とを備え、前記第２リンク機構は、前記上下送り軸の前記一端側に直交して設けた上下作用腕と、前記第２駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、前記上下送り軸を中心として前記上下作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して前記上下送り軸に動力を伝達する第２動力伝達機構とを備えてもよい。第２動力伝達機構は、第２駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、上下送り軸を中心として上下作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して上下送り軸に動力を伝達する。上下作用腕の一端が一往復揺動すると、上下送り軸が一往復回動する。上下送り軸が一往復回動すると、送り台は上下方向に一往復移動する。故に第１態様のミシンは第２駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を送り台の一往復の上下移動に変換できるので、第２モータの回動方向の切替頻度を減少することができる。第１態様のミシンは第２モータの回動方向の切替頻度を減らすことで第２モータにかかる負荷を低減できる。

第１態様のミシンでは、前記第２動力伝達機構は、前記第２駆動軸に直交して連結した第１上下送り腕と、前記上下作用腕の前記一端に回動可能に連結した第２上下送り腕と、前記第１上下送り腕及び前記第２上下送り腕を回動可能に連結する第２連結部とを備えてもよい。第２動力伝達機構は第２モータの駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、第１上下送り腕及び第２上下送り腕を介して上下作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換する。故にミシンは２つの上下送り腕により簡易に第２動力伝達機構を構成することができる。

第１態様のミシンでは、前記第２駆動軸の回動により、前記第１上下送り腕と前記第２上下送り腕とが回動して互いに略同一直線上となる前記第２連結部の位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記第２連結部が前記中間位置を中央にして両側に揺動するようにしてもよい。ミシンは第２連結部が第１上下送り腕と第２上下送り腕とが互いに略同一直線上となる中間位置を中央として両側に揺動する。ミシンは中間位置で上下作用腕の揺動方向が変化する。ミシンは第２駆動軸が回動すると中間位置で送り台の移動方向が変わる。故にミシンは第２駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を中間位置を中央として送り台を一往復上下移動させることができる。

第１態様のミシンでは、前記送り台が上下方向の送り動作範囲の下端に位置する場合、前記第２連結部が前記中間位置に位置するようにしてもよい。送り台が送り動作範囲の下端から移動を開始する場合、送り動作範囲の下端と上端の間にある布を送り始める位置で第２モータにかかる負荷は最も大きくなる。ミシンは中間位置で第２モータが一方向又は逆方向へ回動を続けている。ミシンは第２モータが中間位置から一方向又は逆方向へ回動を続けると、送り台が布を送り始める位置に移動する。ミシンは第２モータが回動を続けている状態で布を送り始めることができる。故にミシンは送り台が送り動作範囲の下端から移動を開始する場合、布を送り始めるときの第２モータにかかる負荷を低減できる。

本発明の第２態様に係るミシンは、第２駆動軸を所定角度で回動する第２モータと、送り歯を水平に支持する送り台と、一端が前記第２駆動軸に第２リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第２リンク部材を介して連結し、前記第２モータによる前記第２駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に上下方向の送り動作を付与する上下送り軸とを備えたミシンにおいて、前記第２リンク機構は、前記上下送り軸の前記一端側に直交して設けた上下作用腕と、前記第２駆動軸の前記所定角度の往復回動を、前記上下作用腕の一端を二往復揺動させる揺動運動に変換して前記上下送り軸に動力を伝達する第２動力伝達機構とを備える。

第２態様のミシンでは、第２動力伝達機構は、第２駆動軸の所定角度の往復回動を、上下作用腕の一端を二往復揺動させる揺動運動に変換して前記上下送り軸に動力を伝達する。上下作用腕の一端が二往復揺動すると、上下送り軸が二往復回動する。上下送り軸が二往復回動すると、送り台は上下方向に二往復移動する。故に第２態様のミシンは第２駆動軸の往復回動を送り台の二往復の上下移動に変換できるので、第２モータの回動方向の切替頻度を減少することができる。第２態様のミシンは第２モータの回動方向の切替頻度を減らすことで第２モータにかかる負荷を低減できる。

ミシン１の斜視図。縫針８及び針板１５近傍の拡大斜視図。布送り機構３０の斜視図。布送り機構３０の第１の状態を示す斜視図。布送り機構３０の第２の状態を示す斜視図。布送り機構３０の第３の状態を示す斜視図。布送り機構７０の第１の状態を示す斜視図。布送り機構７０の第２の状態を示す斜視図。布送り機構７０の第３の状態を示す斜視図。布送り機構９０の斜視図。動力伝達機構８０の動作の流れを示す図。図１１の続きを示す図。

以下、本発明の第１実施形態のミシン１について図面を参照して説明する。図１〜図３を参照しミシン１の構成について説明する。図１の紙面上側、下側、右側、左側、表側、背面側は夫々ミシン１の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。

ミシン１はベッド部２、脚柱部３、アーム部４を備える。ベッド部２はミシン１の土台である。ベッド部２はテーブル２０上面の凹部（図示略）に上方から装着する。脚柱部３はベッド部２右端から鉛直上方に延びる。アーム部４は脚柱部３上端から左方に延びる。アーム部４はベッド部２上面に対向する。アーム部４は左端部下方に押え足１７を装着する。アーム部４は内部に針棒７を保持する。針棒７は下端に縫針８（図２参照）を装着する。針棒７と縫針８はメインモータ１３の駆動に従って上下に往復移動する。アーム部４は左端部前方に天秤９を備える。天秤９は針棒７に連動して上下動する。アーム部４は上部に操作部１０を備える。操作部１０は前面に液晶パネル１１を備える。作業者は液晶パネル１１を見ながら操作部１０を操作し各種指示をミシン１に入力する。

ミシン１はテーブル２０下面に制御装置２５を備える。制御装置２５はロッド２１を介して踏み込み式のペダル２２に接続する。作業者はペダル２２をつま先側又は踵側に操作する。制御装置２５はペダル２２の操作方向及び操作量に応じてミシン１の動作を制御する。

脚柱部３は右側面上部にメインモータ１３を備える。アーム部４は内部に主軸１４を備える。主軸１４は回転可能な状態でアーム部４内部を左右方向に延びる。主軸１４の右端はメインモータ１３に接続する。主軸１４の左端は針棒上下動機構（図示略）に接続する。メインモータ１３は主軸１４を駆動して針棒７と天秤９を上下動する。

図２に示すように、ベッド部２は上面左端に針板１５を備える。針板１５は略中央部に針穴１８を有する。縫針８の下端は下降時に針穴１８を通過する。針板１５は針穴１８の左方、後方、右方の夫々に送り歯穴１９を備える。送り歯穴１９は前後方向に長い長方形状である。ベッド部２は針板１５の下方に釜機構（図示略）、布送り機構３０（図３参照）を備える。

図３を参照して布送り機構３０の構成について説明する。図３の紙面上側、下側、左奥側、右手前側、右奥側、左手前側は夫々ミシン１の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。図３に示すように、布送り機構３０は、送り台３３、送り歯３４、布送りモータ３５、リンク機構３７、水平送り軸２８、上下送り軸２７、偏心部３９、リンク部材５０、リンク部材５１を備える。送り台３３は針板１５（図２参照）の下方に位置し且つ針板１５に対して平行である。送り台３３は上面の中心近傍に３つの送り歯３４（図４参照）を支持する。送り歯３４の夫々は送り歯穴１９の位置に対応する。送り歯３４の夫々は前後方向に長い。送り歯３４の前後方向の長さは送り歯穴１９の長さより小さい。送り歯３４は押え足１７との間で布を挟む為の凹凸を上部に備える。

布送りモータ３５は送り台３３の右方に配置してある。布送りモータ３５はステッピングモータである。布送りモータ３５は送り台３３を前後方向に移動させる。布送りモータ３５の駆動軸３６は左方に延びる。駆動軸３６は所定角度の範囲内で回動する。

リンク機構３７は動力伝達機構４０、中間作用腕３８を備える。動力伝達機構４０は、送り腕４１、送り腕４２、連結部４５を備える。送り腕４１の一端は布送りモータ３５の駆動軸３６の先端に直交して取り付けてある。送り腕４１の他端は送り腕４２の一端に回転可能に連結してある。送り腕４２の他端は中間作用腕３８の延設方向先端に回動可能に連結してある。送り腕４１の他端と送り腕４２の一端が連結する部分は連結部４５である。送り腕４２の他端と中間作用腕３８の先端が連結する部分は連結部４６である。駆動軸３６が往復回動すると、連結部４５は前後方向に水平往復移動し、連結部４６は上下方向に往復移動する。中間作用腕３８は連結部４６と連結する部分の反対側の端部が水平送り軸２８の右端側に取り付けてある。中間作用腕３８は水平送り軸２８の長手方向に直交し且つ後方側に延びる。水平送り軸２８は布送りモータ３５の左上方に回動可能に設けてある。水平送り軸２８は左右方向に延びる。リンク部材５０の下端は水平送り軸２８の左端部に直交して取り付けてある。リンク部材５０の上端は送り台３３の前端部に回動可能に連結してある。

上下送り軸２７は水平送り軸２８に対して平行に位置する。上下送り軸２７は右端部にプーリ２４を備える。プーリ２４はタイミングベルト（図示略）により主軸１４に連結してある。上下送り軸２７は主軸１４に連結したタイミングベルトを介してメインモータ１３の駆動により回転する。故に上下送り軸２７はミシン１の主軸１４に同期して回転する。偏心部３９は上下送り軸２７の左端に設けてある。偏心部３９は上下送り軸２７の軸心に対して偏心している。リンク部材５１は送り台３３の後端に回転可能に設けてある。リンク部材５１は偏心部３９を回転可能に保持する。偏心部３９は上下送り軸２７の回転によりリンク部材５１を介して送り台３３を上下動させる。

次に、図４〜図６を参照して布送り機構３０の前後方向の動作について説明する。布送り機構３０の前後方向の動作は第１〜第３の状態を有する。以下説明は布送り機構３０を左方から見た場合の各部材の位置関係についての説明である。図４〜図６のＷ１〜Ｗ３の各々は、送り台３３の近傍を示す。

［第１の状態］
図４に示すように、動力伝達機構４０は送り腕４１と送り腕４２が上下方向に一直線上に位置している。連結部４６は最上部且つ連結部４５の上方に位置している。中間作用腕３８は略水平である。送り台３３は最前方に位置する。送り歯３４は送り歯穴１９の最前方に位置する。布送り機構３０は第１の状態である。本実施形態では、送り腕４１と送り腕４２が上下方向に一直線上になったときの連結部４５の位置が中間位置である。

［第２の状態］
図５に示すように、第１の状態から布送りモータ３５が駆動すると、駆動軸３６は左側面視時計回りに回動する。送り腕４１は駆動軸３６の回動に伴って時計回りに回動する。連結部４５は中間位置から前方位置に移動する。送り腕４１と送り腕４２は連結部４５を基点に前方に向かって略Ｌ字に屈曲する。送り腕４２は連結部４５を中心に左側面視反時計回りに回動する。送り腕４２の回動によって連結部４６は下方に移動する。連結部４６は中間作用腕３８の先端を下方に引き込む。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に反時計回りに回動して先端が斜め下方に傾斜する。中間作用腕３８の回動に連動して水平送り軸２８は反時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して反時計回りに回動する。送り台３３は後方に移動する。駆動軸３６が回動可能範囲の一端部まで回動すると送り歯３４は送り歯穴１９の最後方に位置する。布送り機構３０は第２の状態となる。

布送りモータ３５は駆動軸３６の回動方向を反転する。駆動軸３６は反時計回りに回動する。送り腕４１は駆動軸３６の回動に伴って反時計回りに回動する。連結部４５は前方位置から中間位置に移動する。送り腕４１と送り腕４２は上下方向に一直線上になる。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に時計回りに回動して略水平に戻る。中間作用腕３８の回動に連動して水平送り軸２８は時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して時計回りに回動する。送り台３３は前方に移動する。送り歯３４は送り歯穴１９の最前方に位置する。布送り機構３０は第１の状態（図４参照）に戻る。

［第３の状態］
駆動軸３６は第１の状態から反時計回りに回動を続ける。送り腕４１は駆動軸３６の回動に伴って反時計回りに回動を続ける。図６に示すように、連結部４５は中間位置から後方位置に移動する。送り腕４１と送り腕４２は連結部４５を基点に第２の状態とは反対側である後方に向かって略Ｌ字に屈曲する。送り腕４２は連結部４５を中心に時計回りに回動する。送り腕４２の回動によって連結部４６は下方に移動する。連結部４６は中間作用腕３８の先端を下方に引き込む。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に反時計回りに回動して先端が斜め下方に傾斜する。中間作用腕３８の回動に連動して水平送り軸２８は反時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して反時計回りに回動する。送り台３３は後方に移動する。駆動軸３６が回動可能範囲の他端部まで回動すると送り歯３４は送り歯穴１９の最後方に位置する。布送り機構３０は第３の状態となる。

布送りモータ３５は駆動軸３６の回動方向を反転する。駆動軸３６は時計回りに回動する。送り腕４１は駆動軸３６の回動に伴って時計回りに回動する。連結部４５は後方位置から中間位置に移動する。送り腕４１と送り腕４２は上下方向に一直線上になる。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に時計回りに回動して略水平に戻る。中間作用腕３８の回動に連動して水平送り軸２８は時計回りに回動する。リンク部材５１は水平送り軸２８に連動して時計回りに回動する。送り台３３は前方に移動する。送り歯３４は送り歯穴１９の最前方に位置する。布送り機構３０は第１の状態に戻る。

布送り機構３０は布送りモータ３５の駆動により上述の第１〜第３の状態を繰り返すことで送り台３３を前後方向に移動させる。動力伝達機構４０は、駆動軸３６の一方向及び逆方向への夫々の回動を、水平送り軸２８を中心として中間作用腕３８の先端を上下方向に一往復揺動させる揺動運動に変換できる。中間作用腕３８が上下方向に一往復揺動すると、水平送り軸２８は一往復回動し、送り台３３は前後方向に一往復移動する。即ち、駆動軸３６が一方向又は逆方向に回動すると、送り台３３は前後方向に一往復移動できる。動力伝達機構４０は布送りモータ３５の回動方向の切替頻度を減少できる。故に、ミシン１は布送りモータ３５にかかる負荷を低減できる。

布送り機構３０が布を後方に向けて送る動作について説明する。布送り機構３０は布送りモータ３５の駆動による第１〜第３の状態の繰り返しと上述のメインモータ１３の駆動による送り台３３の上下動によって布を送る。布送り機構３０が第１の状態の時、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置にある。

メインモータ１３が駆動すると、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により上方に押し上げられて送り歯３４が針板１５上面から上方に突出する。布送りモータ３５は駆動軸３６を時計回りに回動する。送り台３３は動力伝達機構４０により後方に移動する。故に、布送り機構３０は布を後方に向けて送る。

メインモータ１３が駆動を続けると、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置に戻る。布送り機構３０は布送りモータ３５の駆動軸３６が回動範囲の一端部まで時計回りに回動して第２の状態になる。布送り機構３０は布を送るのを止める。

第２の状態の後、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により下方に下げられて送り歯３４が針板１５上面から下方に下がる。布送りモータ３５は駆動軸３６の回転方向を反転して反時計回りに回動する。送り台３３は動力伝達機構４０により前方に移動する。送り歯３４が針板１５上面から下方に下がるので、布送り機構３０は布を送らない。

メインモータ１３が駆動を続けると、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置に戻る。布送りモータ３５の駆動軸３６の反時計回りの回動により、布送り機構３０は第１の状態に戻る。

第１の状態の後、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により再度上方に押し上げられて送り歯３４が針板１５上面から上方に突出する。布送りモータ３５は駆動軸３６の反時計回りの回動を続ける。送り台３３は移動方向が前方から後方に切り替わる。布送り機構３０は再度布を後方に向けて送る。

メインモータ１３が駆動を続けると、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置に戻る。布送り機構３０は布送りモータ３５の駆動軸３６が回動範囲の他端部まで反時計回りに回動して第３の状態になる。布送り機構３０は布を送るのを止める。

第３の状態の後、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により下方に下げられて送り歯３４が針板１５上面から下方に下がる。布送りモータ３５は駆動軸３６の回転方向を反転して時計回りに回動する。送り台３３は動力伝達機構４０により前方に移動する。送り歯３４が針板１５上面から下方に下がるので、布送り機構３０は布を送らない。

メインモータ１３が駆動を続けると、送り台３３は偏心部３９とリンク部材５１により送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置に戻る。布送りモータ３５の駆動軸３６の時計回りの回動により、布送り機構３０は第１の状態に戻り、上述の動作を繰り返す。

送り台３３における布の送り負荷は、布を送り始める時である、送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置から上方に向けて突出し始める時が最も大きい。布の送り負荷は布送りモータ３５の駆動軸３６に影響する。第１の状態では、送り腕４１と送り腕４２は上下方向に直線上に位置している。第１の状態では、布送りモータ３５は駆動軸３６の回動方向を反転しない。故に第１の状態が布送りモータ３５の駆動力を水平送り軸２８に伝達する為に布送りモータ３５にかかる負荷は少なく最適な状態である。送り歯３４が針板１５上面と略一致する位置である場合、布送り機構３０は第１の状態である。故にミシン１は布送り開始時の布送りモータ３５にかかる負荷を低減できる。

以上説明において、図３に示す布送りモータ３５は本発明の「第１モータ」の一例である。駆動軸３６は本発明の「第１駆動軸」の一例である。リンク機構３７は本発明の「第１リンク機構」の一例である。リンク部材５０は本発明の「第１リンク部材」の一例である。中間作用腕３８は本発明の「水平作用腕」の一例である。動力伝達機構４０は本発明の「第１動力伝達機構」の一例である。送り腕４１は本発明の「第１水平送り腕」の一例である。送り腕４２は本発明の「第２水平送り腕」の一例である。連結部４５は本発明の「第１連結部」の一例である。

以上説明したように、第１実施形態のミシン１は布送り機構３０を備える。布送り機構３０は、送り台３３、布送りモータ３５、リンク機構３７、水平送り軸２８を備える。リンク機構３７は、中間作用腕３８、動力伝達機構４０を備える。布送りモータ３５の駆動軸３６は所定範囲内の角度で往復回動する。中間作用腕３８は水平送り軸２８の右端側に取り付けてある。動力伝達機構４０は、送り腕４１、送り腕４２、連結部４５を備える。送り腕４１の一端は布送りモータ３５の駆動軸３６の先端に直交して取り付けてある。送り腕４１の他端は連結部４５において送り腕４２の一端に回動可能に連結してある。送り腕４２の他端は中間作用腕３８の延設方向先端に回動可能に連結してある。送り腕４１と送り腕４２が上下方向に一直線上に位置したときの連結部４５の位置は中間位置である。布送りモータ３５の駆動軸３６が所定範囲内の角度を往復回動すると、連結部４５は中間位置の前後方向に往復移動する。故に動力伝達機構４０は、駆動軸３６の一方向及び逆方向への夫々の回動を、水平送り軸２８を中心として中間作用腕３８の先端を上下方向に一往復揺動させる揺動運動に変換することができる。中間作用腕３８が上下方向に一往復揺動すると、水平送り軸２８は一往復回動し、送り台３３は前後方向に一往復移動する。即ち、駆動軸３６が一方向又は逆方向に回動すると、送り台３３は前後方向に一往復移動する。動力伝達機構４０は布送りモータ３５の回動方向の切替頻度を減少させることができる。ミシン１は布送りモータ３５の回動方向の切替頻度を減らすことで布送りモータ３５にかかる負荷を低減できる。

次に、図７〜図９を参照して、本発明の第２実施形態であるミシンについて説明する。図７の紙面上側、下側、左奥側、右手前側、右奥側、左手前側は夫々ミシンの上側、下側、右側、左側、前側、後側である。図７に示すように、第２実施形態のミシンは布送り機構７０を備える。布送り機構７０は動力伝達機構６０を備える。動力伝達機構６０は第１実施形態の動力伝達機構４０（図４参照）の変更形態である。動力伝達機構６０以外の構造は第１実施形態と共通である。故に動力伝達機構６０の構造と動作を中心に説明する。

動力伝達機構６０の構造について説明する。図７に示すように、動力伝達機構６０は溝カム６５を備える。溝カム６５は布送りモータ３５の駆動軸３６に取り付けてある。溝カム６５はカム板６１、底板６６、側板６７を備える。カム板６１は円盤状である。カム板６１は駆動軸３６の回転角度に対応する曲面を有する。カム板６１は曲面に凸部６２を有する。凸部６２は後述する接触部５６に接触する。底板６６はカム板６１の底面に固定してある。底板６６はカム板６１の底面と同形状且つカム板６１の底面よりも大きく形成してある。底板６６は周端部に側板６７を設けている。接触部５６はカム板６１と側板６７の間に形成した溝に挿入してある。

接触部５６は中間作用腕５５の後方側の先端に設けてある。接触部５６は中間作用腕５５の長手方向に直交し且つ右方に突出している。中間作用腕５５は水平送り軸２８の右端側に取り付けてある。中間作用腕５５は水平送り軸２８の長手方向に直交し且つ後方側に延びる。

布送りモータ３５の駆動軸３６が所定範囲内の角度で往復回動すると、カム板６１が往復回動する。中間作用腕５５の接触部５６はカム板６１の往復回動に伴って凸部６２に沿って上下方向に移動する。接触部５６の移動によって中間作用腕５５は水平送り軸２８を中心に回動する。中間作用腕５５の回動と連動して水平送り軸２８は回動する。水平送り軸２８の回動によって送り台３３は前後方向に移動する。

次に、図７〜図９を参照して、布送り機構７０の動作について説明する。布送り機構７０は、第１実施形態と同様に、第１〜第３の状態を繰り返すことによりベッド部２上の布を送る。第２実施形態は動力伝達機構６０のみが第１実施形態と異なる。故に動力伝達機構６０の動作を中心に説明する。

［第１の状態］
図７に示すように、動力伝達機構６０はカム板６１の凸部６２が中間作用腕５５の接触部５６に接触する。接触部５６は最上部に位置している。送り台３３は最前方に位置する。本実施形態では、カム板６１の凸部６２が中間作用腕５５の接触部５６に接触したときの凸部６２の位置が中間位置である。
［第２の状態］
図８に示すように、第１の状態から布送りモータ３５が駆動すると、駆動軸３６は左側面視時計回りに回動する。カム板６１の凸部６２は駆動軸３６の回動に伴って時計回りに回動する。凸部６２は中間位置から前方位置に移動する。中間作用腕５５の接触部５６はカム板６１の曲面に沿って下方に移動する。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に左側面視反時計回りに回動する。水平送り軸２８は中間作用腕３８の回動に連動して反時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して反時計回りに回動する。送り台３３は後方に移動する。駆動軸３６が回動可能範囲の一端部まで回動すると布送り機構７０は第２の状態となる。

布送りモータ３５は駆動軸３６の回動方向を反転する。駆動軸３６は反時計回りに回動する。カム板６１は駆動軸３６の回動に伴って反時計回りに回動する。凸部６２は前方位置から中間位置に移動する。凸部６２は中間作用腕５５の接触部５６を押し上げる。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に時計回りに回動する。水平送り軸２８は中間作用腕３８の回動に連動して時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して時計回りに回動する。送り台３３は前方に移動する。布送り機構７０は第１の状態（図７参照）に戻る。

［第３の状態］
駆動軸３６は第１の状態から反時計回りに回動を続ける。カム板６１は駆動軸３６の回動に伴って反時計回りに回動を続ける。図９に示すように、凸部６２は中間位置から後方位置に移動する。中間作用腕５５の接触部５６はカム板６１の曲面に沿って下方に移動する。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に反時計回りに回動する。水平送り軸２８は中間作用腕３８の回動に連動して反時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して反時計回りに回動する。送り台３３は後方に移動する。駆動軸３６が回動可能範囲の他端部まで回動すると布送り機構７０は第３の状態となる。

布送りモータ３５は駆動軸３６の回動方向を反転する。駆動軸３６は時計回りに回動する。カム板６１は駆動軸３６の回動に伴って時計回りに回動する。図７に示すように、凸部６２は後方位置から中間位置に移動する。中間作用腕３８は水平送り軸２８を中心に時計回りに回動する。水平送り軸２８は中間作用腕３８の回動に連動して時計回りに回動する。リンク部材５０は水平送り軸２８に連動して時計回りに回動する。送り台３３は最前方に移動する。布送り機構７０は第１の状態に戻る。

以上説明において、図７に示す動力伝達機構６０は本発明の「第１動力伝達機構」の一例である。溝カム６５は本発明の「第１カム」の一例である。凸部６２は本発明の「第１凸部」の一例である。

以上説明したように、第２実施形態のミシンは布送り機構７０を備える。布送り機構７０は動力伝達機構６０を備える。動力伝達機構６０は布送りモータ３５の動力を、カム機構を用いて水平送り軸２８に伝達する。動力伝達機構６０は溝カム６５を備える。溝カム６５は布送りモータ３５の駆動軸３６の先端に取り付けてある。溝カム６５のカム板６１は曲面に凸部６２を有する。凸部６２はカム板６１の回動により中間作用腕５５の先端に設けた接触部５６に接触する。凸部６２が中間作用腕５５の接触部５６に接触したときの凸部６２の位置は中間位置である。布送りモータ３５の駆動軸３６は所定範囲内の角度を往復回動する。カム板６１の凸部６２は中間位置の前後を往復移動する。

動力伝達機構６０は、第１実施形態と同様に、駆動軸３６の一方向及び逆方向への夫々の回動を、水平送り軸２８を中心として中間作用腕５５の先端を上下方向に一往復揺動させる揺動運動に変換できる。中間作用腕５５の先端が上下方向に一往復揺動すると、水平送り軸２８は一往復回動し、送り台３３は前後方向に一往復移動する。駆動軸３６が一方向又は逆方向に回動すると、送り台３３は前後方向に一往復移動できる。動力伝達機構６０は布送りモータ３５の回動方向の切替頻度を減少させることができる。第２実施形態のミシンは布送りモータ３５の回動方向の切替頻度を減らすことで布送りモータ３５にかかる負荷を低減できる。

次に、本発明の第３実施形態であるミシンについて、図１０〜図１２を参照して説明する。図１０の紙面上側、下側、左奥側、右手前側、右奥側、左手前側は夫々ミシンの上側、下側、右側、左側、前側、後側である。図１０に示すように、第３実施形態のミシンは布送り機構９０を備える。布送り機構９０は動力伝達機構８０を用いて送り台３３を上下移動する。動力伝達機構８０は、第１実施形態の動力伝達機構４０と同様の構造である。布送り機構９０は送り台３３を水平移動する機構として第１実施形態の動力伝達機構４０を備える。動力伝達機構８０以外の構造は第１実施形態と共通である。故に動力伝達機構８０の構造と動作を中心に説明する。

図１０に示すように、布送り機構９０は、第１実施形態の送り台３３、送り歯３４、布送りモータ３５、リンク機構３７、水平送り軸２８、リンク部材５０に加え、上下送りモータ７５、リンク機構７７、上下送り軸９１、リンク部材９３、リンク部材９４を備えている。

上下送りモータ７５は送り台３３と布送りモータ３５の間に配置してある。上下送りモータ７５はステッピングモータである。上下送りモータ７５は送り台３３を上下方向に移動させる。上下送りモータ７５の駆動軸７６は左方に延びる。駆動軸７６は所定角度の範囲内で回動する。

リンク機構７７は動力伝達機構８０、中間作用腕７８を備える。動力伝達機構８０は、送り腕８１、送り腕８２、連結部８５を備える。送り腕８１の一端は上下送りモータ７５の駆動軸７６の先端に直交して取り付けてある。送り腕８１の他端は送り腕８２の一端に回転可能に連結してある。送り腕８２の他端は中間作用腕７８の延設方向先端に回動可能に連結してある。送り腕８１の他端と送り腕８２の一端が連結する部分は連結部８５である。送り腕８２の他端と中間作用腕７８の先端が連結する部分は連結部８６である。駆動軸７６が往復回動すると、連結部８５は上下方向に往復移動し、連結部８６は前後方向に往復移動する。中間作用腕７８は連結部８６と連結する部分の反対側の端部が上下送り軸９１の右端側に取り付けてある。中間作用腕７８は上下送り軸９１の長手方向に直交し且つ下方側に延びる。上下送り軸９１は上下送りモータ７５の左上方に回動可能に設けてある。上下送り軸９１は左右方向に延びる。

リンク部材９４の後端は上下送り軸９１の左端部に直交して取り付けてある。リンク部材９４の前端はリンク部材９３の下端部に回動可能に連結してある。リンク部材９３の上端は送り台３３の後端部に回動可能に連結してある。

図１１、図１２を参照して布送り機構９０の上下方向の動作について説明する。布送り機構９０は、ステップＡ〜ステップＦを繰り返すことにより送り台３３を上下動する。第３実施形態は動力伝達機構８０のみが第１実施形態と異なるので、動力伝達機構８０の動作を中心に説明する。

図１１に示すように、ステップＡでは動力伝達機構８０は送り腕８１と送り腕８２が一直線上に位置している。連結部８６は連結部８５の後方に位置している。中間作用腕７８は略垂直である。送り台３３は最下方位置に位置している。第３実施形態では、送り腕８１と送り腕８２が一直線上になったときの連結部８５の位置が中間位置である。

上下送りモータ７５は駆動する。ステップＢでは駆動軸７６は左側面視時計回りに回動する。送り腕８１は駆動軸７６の回動に伴って時計回りに回動する。連結部８５は中間位置から上方へ移動する。送り腕８１と送り腕８２は連結部８５を基点に上方に向かって略Ｌ字に屈曲する。送り腕８２は連結部８５を中心に左側面視反時計回りに回動する。送り腕８２の回動によって連結部８６は前方に移動する。連結部８６は中間作用腕７８の先端を前方に引き込む。中間作用腕７８は上下送り軸９１を中心に反時計回りに回動する。中間作用腕７８の回動に連動して上下送り軸９１は反時計回りに回動する。リンク部材９４は上下送り軸９１に連動して反時計回りに回動する。リンク部材９３は送り台３３を押し上げる。送り台３３は送り歯３４が針板１５の上面と略一致する。ステップＣでは駆動軸７６は回動可能範囲の一端部まで回動する。送り台３３は上方位置に移動する。送り歯３４は送り歯穴１９を介して針板１５の上面から上がっている。

図１２に示すように、ステップＤでは上下送りモータ７５は駆動軸７６の回動方向を反転する。駆動軸７６は反時計回りに回動する。送り腕８１は駆動軸７６の回動に伴って反時計回りに回動する。連結部８５は上方位置から下方に移動する。中間作用腕７８は上下送り軸９１を中心に回動する。中間作用腕７８の回動に連動して上下送り軸９１は時計回りに回動する。リンク部材９４は上下送り軸９１に連動して時計回りに回動する。リンク部材９３は送り台３３を下方に引き込む。送り台３３は送り歯３４が針板１５の上面と略一致する。ステップＥでは送り腕８１と送り腕８２は一直線上に位置する。中間作用腕７８は略垂直に戻る。送り台３３は最下方位置に移動する。送り歯３４は針板１５の上面から下がっている。

駆動軸７６はステップＥを経由して反時計回りに回動を続ける。送り腕８１は駆動軸７６の回動に伴って反時計回りに回動を続ける。ステップＦでは連結部８５は中間位置から下方位置に移動する。送り腕８１と送り腕８２は連結部８５を基点にステップＣとは反対側である下方に向かって略Ｌ字に屈曲する。送り腕８２は連結部８５を中心に時計回りに回動する。送り腕８２の回動によって連結部８６は前方に移動する。連結部８６は中間作用腕７８の先端を前方に引き込む。中間作用腕７８は上下送り軸９１を中心に反時計回りに回動する。上下送り軸９１は中間作用腕７８の回動に連動して反時計回りに回動する。リンク部材９４は上下送り軸９１に連動して反時計回りに回動する。リンク部材９３は送り台３３を押し上げる。送り台３３は上方位置に移動する。送り歯３４は送り歯穴１９を介して針板１５の上面から上がっている。布送り機構９０は第３の状態となる。リンク部材９４は上下送り軸９１に連動して時計回りに回動する。リンク部材９３は送り台３３を下方に引き込む。送り台３３は最下方位置に移動する。送り歯３４は針板１５の上面から下がっている。布送り機構９０はステップＡに戻る。

布送り機構９０は上述のステップＡ〜ステップＦを繰り返す。動力伝達機構８０は、駆動軸７６の一方向及び逆方向への夫々の回動を、上下送り軸９１を中心として中間作用腕７８の先端を前後方向に一往復揺動させる揺動運動に変換できる。中間作用腕７８が前後方向に一往復揺動すると、上下送り軸９１は一往復回動し、送り台３３は上下方向に一往復移動する。即ち、駆動軸７６が一方向又は逆方向に回動すると、送り台３３は上下方向に一往復移動する。動力伝達機構８０は上下送りモータ７５の回動方向の切替頻度を減少できる。故に、ミシンは上下送りモータ７５の回動方向の切替頻度を減らすことで上下送りモータ７５にかかる負荷を低減できる。

以上説明において、図１０に示す上下送りモータ７５は本発明の「第２モータ」の一例である。駆動軸７６は本発明の「第２駆動軸」の一例である。リンク機構７７は本発明の「第２リンク機構」の一例である。リンク部材９３、９４は本発明の「第２リンク部材」の一例である。中間作用腕７８は本発明の「上下作用腕」の一例である。動力伝達機構８０は本発明の「第２動力伝達機構」の一例である。送り腕８１は本発明の「第１上下送り腕」の一例である。送り腕８２は本発明の「第２上下送り腕」の一例である。連結部８５は本発明の「第２連結部」の一例である。

以上説明したように、第３実施形態のミシンは布送り機構９０を備える。布送り機構９０は動力伝達機構８０を備える。動力伝達機構８０は送り台３３を上下に移動する機構である。動力伝達機構８０は第１実施形態の動力伝達機構４０と同様の構造である。動力伝達機構８０は上下送りモータ７５の回動方向の切替頻度を減少できる。第３実施形態のミシンは上下送りモータ７５の回動方向の切替頻度を減らすことで、上下送りモータ７５にかかる負荷を低減できる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、様々な変形が可能である。第１実施形態では、送り台３３が移動範囲の最前方の位置から移動する場合、布送り機構３０は、送り腕４１と送り腕４２が直線上に位置している第１の状態から開始する。例えば、布送り機構３０は、送り台３３が移動範囲の最後方の位置から移動する場合に第１の状態から開始してもよい。第２実施形態の布送り機構７０においても同様である。

第３実施形態では、布送り機構９０は送り台３３を水平に移動する為の動力伝達機構４０と、送り台３３を上下に移動する為の動力伝達機構８０を備えている。例えば、動力伝達機構８０のみを備え、送り台３３を水平に移動する為の機構は周知の送り機構を採用してもよい。

第３実施形態では、動力伝達機構８０はリンク機構で上下送りモータ７５の駆動力を上下送り軸９１に伝達しているが、第２実施形態の動力伝達機構６０のようにカム機構で伝達するようにしてもよい。

１ミシン
２７下軸
２８水平送り軸
３０布送り機構
３３送り台
３４送り歯
３５布送りモータ
３６駆動軸
３８中間作用腕
４０動力伝達機構
４１送り腕
４２送り腕
４５連結部
５０リンク部材
５５中間作用腕
６０動力伝達機構
６１カム板
６２凸部
６５溝カム
７０布送り機構
７５上下送りモータ
７６駆動軸
７８中間作用腕
８０動力伝達機構
８１送り腕
８２送り腕
８５連結部
９０布送り機構
９１上下送り軸
９３リンク部材
９４リンク部材

Claims

第１駆動軸を所定角度の範囲で回動させる第１モータと、
送り歯を水平に支持する送り台と、
一端が前記第１駆動軸に第１リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第１リンク部材を介して連結し、前記第１モータによる前記第１駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に水平方向の送り動作を付与する水平送り軸と
を備えたミシンにおいて、
前記第１リンク機構は、
前記水平送り軸の前記一端側に直交して設けた水平作用腕と、
前記第１駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、前記水平送り軸を中心として前記水平作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して前記水平送り軸に動力を伝達する第１動力伝達機構と
を備えることを特徴とするミシン。
前記第１動力伝達機構は、
前記第１駆動軸に直交して連結した第１水平送り腕と、
前記水平作用腕の前記一端に回動可能に連結した第２水平送り腕と
前記第１水平送り腕及び前記第２水平送り腕を回動可能に連結する第１連結部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記第１駆動軸の回動により、前記第１水平送り腕と前記第２水平送り腕とが回動して互いに略同一直線上となる前記第１連結部の位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記第１連結部が前記中間位置を中央にして両側に揺動することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
前記送り台が水平方向の送り動作範囲の一端に位置する場合、前記第１連結部が前記中間位置に位置することを特徴とする請求項３に記載のミシン。
前記第１動力伝達機構は、
前記第１駆動軸に設け、前記第１駆動軸の回転角度に対応する曲面に少なくとも１つの第１凸部を有し、前記第１凸部が前記水平作用腕の前記一端に作用する第１カムを備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記第１駆動軸の回動により、前記第１カムが回動して前記第１凸部が前記水平作用腕の前記一端に接触する位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記第１凸部が前記中間位置を中央にして両側に揺動することを特徴とする請求項５に記載のミシン。
前記送り台が水平方向の送り動作範囲の一端に位置する場合、前記第１凸部が前記中間位置に位置することを特徴とする請求項６に記載のミシン。
第２駆動軸を所定角度の範囲で回動させる第２モータと、
一端が前記第２駆動軸に第２リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第２リンク部材を介して連結し、前記第２モータによる前記第２駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に上下方向の送り動作を付与する上下送り軸と
を備え、
前記第２リンク機構は、
前記上下送り軸の前記一端側に直交して設けた上下作用腕と、
前記第２駆動軸の一方向及び逆方向への夫々の回動を、前記上下送り軸を中心として前記上下作用腕の一端を一往復揺動させる揺動運動に変換して前記上下送り軸に動力を伝達する第２動力伝達機構と
を備えることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のミシン。
前記第２動力伝達機構は、
前記第２駆動軸に直交して連結した第１上下送り腕と、
前記上下作用腕の前記一端に回動可能に連結した第２上下送り腕と、
前記第１上下送り腕及び前記第２上下送り腕を回動可能に連結する第２連結部と
を備えることを特徴とする請求項８に記載のミシン。
前記第２駆動軸の回動により、前記第１上下送り腕と前記第２上下送り腕とが回動して互いに略同一直線上となる前記第２連結部の位置を前記所定角度の範囲における中間位置とした場合に、前記第２連結部が前記中間位置を中央にして両側に揺動することを特徴とする請求項９に記載のミシン。
前記送り台が上下方向の送り動作範囲の下端に位置する場合、前記第２連結部が前記中間位置に位置することを特徴とする請求項１０に記載のミシン。
第２駆動軸を所定角度で回動する第２モータと、
送り歯を水平に支持する送り台と、
一端が前記第２駆動軸に第２リンク機構を介して連結し、他端が前記送り台に第２リンク部材を介して連結し、前記第２モータによる前記第２駆動軸の回動に連動して回動することにより前記送り台に上下方向の送り動作を付与する上下送り軸と
を備えたミシンにおいて、
前記第２リンク機構は、
前記上下送り軸の前記一端側に直交して設けた上下作用腕と、
前記第２駆動軸の前記所定角度の往復回動を、前記上下作用腕の一端を二往復揺動させる揺動運動に変換して前記上下送り軸に動力を伝達する第２動力伝達機構と
を備えたことを特徴とするミシン。