特開 2024-22405 不正縫目防止機能を有する本縫いミシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024022405

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】不正縫目防止機能を有する本縫いミシン

(51)【国際特許分類】

   D05B 57/14 20060101AFI20240208BHJP

   D05B 63/00 20060101ALI20240208BHJP

   D05B 55/14 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

D05B57/14 A

D05B63/00

D05B55/14 A

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022131359

(22)【出願日】2022-08-03

(71)【出願人】

【識別番号】520116078

【氏名又は名称】江端 美和

(72)【発明者】

【氏名】江端 美和

【テーマコード（参考）】

3B150

【Ｆターム（参考）】

3B150AA01

3B150CB03

3B150CB25

3B150CB27

3B150CD06

3B150CD07

3B150CE01

3B150CE23

3B150DB02

3B150DB03

3B150DB08

3B150DF08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】不正縫目の発生を防止し、縫合性能の格段の向上、縫製品の品質を飛躍的に向上させること。
【解決手段】本縫いミシンにおいて、針５が縫製物を抜ける位相から針の上死点位相までの間で針が駆動方向に直角の平面上で任意の角度回転し、針が縫製物にほぼ刺さる位相から針の下死点位相までの間に、逆方向に回転し元の針の姿勢位置に復帰する。
【選択図】図２０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本縫いミシンにおいて、針が縫製物を抜ける位相から針の上死点位相までの間で針が駆動方向に直角の平面上で任意の角度回転し、針が縫製物にほぼ刺さる位相から針の下死点位相までの間に、逆方向に回転し元の針の姿勢位置に復帰することを特徴とする針回転機能を有する本縫いミシン

【請求項2】

本縫いミシンにおいて、針が布を貫通し下死点に到達するまでの間、前の縫い目からボビンまでつながる下糸の糸道を変更する下糸さばき片部材を有する下糸糸道変更機能を有する本縫いミシン

【請求項3】

本縫いミシンにおいて、針と前の縫い目の相対位置により請求項１の機能と、請求項２の機能が選択切り替えられ作動する機能を有する本縫いミシン

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

縫製機械の構造、及び縫製技術に関する技術である。

【発明の概要】

【本発明が解決しようとする課題】

【0002】

従来、縫製品の品質を大きく左右する縫合品質に悪影響を与える図１に示す不正縫目（ヒッチステッチ）は「連続的に発生せずたまに発生する現象で、縫い糸がたるんだ時に糸が暴れ、制御できない糸の暴れが縫い目に影響を与えるため、予測できなくかつ制御できない突発的な現象」として、容認せざるを得なく、一定長さに何個以内という評価基準として品質管理している。なお、正常縫い目（パーフェクトステッチ）を図２に示す。

【課題を解決するための手段】

【0003】

本発明は不正縫目の発生メカニズムを理論的に解析し、不正縫目が発生する縫製条件において、上下糸の糸道（糸の経路）を変更、制御し不正縫目の発生を防止する。

【発明の効果】

【0004】

図１に示す不正縫目（ヒッチステッチ）は、図２に示す正常縫い目（パーフェクトステッチ）と比べ上糸１が下糸２に半回転巻き付いている。不正縫目の発生は、縫合性能において「縫い目の張力バランスを狂わせる」「糸切れの原因になる」「縫い目間の糸の相互供給に影響する」「縫い目間の糸量がばらつく」等、縫合力にばらつきを及ぼしたり、ステッチラインの乱れを発生させ、時には縫い糸切れを起こす原因になる等、縫製品の品質を著しく低下させる。

【0005】

従来のミシンでは、不正縫目（ヒッチステッチ）は「制御できない突発的な現象」として容認せざるを得なかったが、本発明は不正縫目の発生メカニズムを解明し、それを基に不正縫目の発生を防止する方法を確立し、縫合性能の格段の向上、ひいては縫製品の品質を飛躍的に向上させる。

【発明の詳細な説明】

【0006】

不正縫目の発生メカニズムの説明をする。

【0007】

本縫いミシンにおける釜３の配置は、釜剣先４の駆動方向が縫い方向（布の送り方向）に平行に配置された側面釜タイプ図３と、釜剣先４の方向が縫い方向（布の送り方向）に直角に配置された正面釜タイプ図４に分類される。

【0008】

また、釜３には釜剣先４の機能により、釜剣先４が下糸２を格納したボビン７ととともに上糸ループ８を潜り抜けるシャトルタイプ釜と、釜剣先４はボビン７が上糸ループ８を潜り抜けるのを補助するだけで、上糸ループ８を潜り抜けないフックタイプ釜に分類される。

【0009】

側面釜タイプ、正面釜タイプ、あるいはシャトルタイプ釜、フックタイプ釜ともに、縫い目形成過程における上糸１、下糸２の挙動はほぼ同じであるので、側面釜タイプでシャトルタイプ釜にて縫い目形成過程（正常縫い目）を、正面釜タイプでシャトルタイプ釜にて不正縫目の発生メカニズムの説明をする。

【0010】

図５から図８までは縫い目形成過程（正常縫い目）を示し、図８のＡは縫い目となる上下糸の絡みを拡大している。

【0011】

図９から図１２までは不正縫目形成過程を示し、図１２のＢは縫い目となる上下糸の絡みを拡大している。

【0012】

両縫い目形成過程の説明図から、ボビン７から前の縫い目９につながる下糸２の右側を針５（針糸ループ）が通過すると正常縫い目（パーフェクトステッチ）、左側を通過すると不正縫目（ヒッチステッチ）となることがわかる。

【0013】

以上の縫い目形成過程で説明できない不正縫目（ヒッチステッチ）がある。それは正面釜タイプの返し縫いで不正縫目が多発することである。正面釜タイプの返し縫いでは、針５が前の縫い目９から針の糸孔６につながる上糸１の右側を通過すると正常縫い目（パーフェクトステッチ）、左側を通過すると不正縫目（ヒッチステッチ）となる。この不正縫目を通常「上糸ヒッチ」と呼んでいる。正面釜タイプの返し縫いでの上下糸の絡みの解説図を、図１３に正常縫い目を、図１４に不正縫目を示す。

【0014】

以上２通りの不正縫目（ヒッチステッチ）は異なる現象の様に見えるが、本発明の基礎となる不正縫目の発生メカニズムの解析は、両不正縫目とも不正縫目の発生メカニズムが同じであり、それは、前の縫い目９からボビン７につながる下糸２の経路と、前の縫い目９から針の糸孔６につながる上糸１の経路により決定されることを解明した。

【0015】

図１５は正常縫い目（パーフェクトステッチ）の解説図で針５の上から見た針５及び針の糸孔６の状態と上糸１、下糸２の経路を示し、針５は布を貫通している状態を示す。ＩからＶは前の縫い目９の位置である。Ｉの位置は正面釜の正方向縫いの前の縫い目９の位置、針落ちは下糸２の右側に位置している。この状態で前の縫い目９の位置を上下糸が針５を横切らない様に左回転してゆくと、ＩＩは側面釜の正方向縫いの位置（図５の位置）、ＩＩＩは正面釜の返し縫いの前の縫い目９の位置、針５は上糸１の右側を通過している。ＩＶは側面釜の返し縫いの前の縫い目９の位置、上糸１は図１６の様に針５に巻き付いている。Ｖはジグザグ縫いやサイクルミシンで発生する前の縫い目９の位置。この位置での正常縫い目（パーフェクトステッチ）は、Ｉを右回転した図１７でも得られる。

【0016】

図１８は不正縫い目（ヒッチステッチ）の解説図で針５の上から見た針５及び針の糸孔６の状態と上糸１、下糸２の経路を示し、針５は布を貫通している状態を示す。ＩからＶは前の縫い目９の位置である。Ｉの位置は正面釜の正方向縫いの前の縫い目９の位置、針落ちは下糸２の左側に位置している。この状態で前の縫い目９の位置を上下糸が針５を横切らない様に右回転してゆくとＶはジグザグ縫いやサイクルミシンで発生する前の縫い目９の位置、ＩＶは側面釜の返し縫いの前の縫い目９の位置、上糸１は図１９に示す様に針の糸孔６から前の縫い目９の位置まで直線的につながっている。ＩＩＩは正面釜の返し縫いの前の縫い目９の位置、針５は上糸１の左側を通過している。ＩＩは側面釜の正方向縫いの前の縫い目９の位置。

【0017】

ここで、疑問となるのは側面釜の返し縫いでは、ヒッチステッチの発生頻度が正面釜の返し縫いに比べ少ないことである。針の糸孔６から前の縫い目９につながる上糸経路は図１５のＩＶより図１８のＩＶの方が自然である。この現象は、針５の下降によりたるんだ上糸１が、糸の撚りにより左側に倒れる挙動を示し、その現象が、上糸１が針５に巻き付く結果となり図１５のＩＶに示す糸道経路になる。

【0018】

それではなぜ正面釜ではヒッチステッチが発生するのか。これは針の糸孔６の向きと天秤の駆動平面との関係による。針の下降による上糸１のたるみは天秤の下降により上糸１をたるませることと同時に発生する。これら上糸１のたるみは、糸取りばねにより吸収されるのだが、天秤の駆動平面と平行に針の糸孔６が向いている正面釜タイプは、針５の下降による糸のたるみは抵抗なく糸取りばねに吸収されるが、側面釜の針の糸孔６は天秤の駆動平面と直角に向いているのでわずかな抵抗により天秤のたるませた上糸１のたるみより遅れて吸収されるため、その間、針の糸孔６から前の縫い目９につながる上糸１のたるみが正面釜より大きく、たるみの倒れが発生する為である。

【0019】

このように不正縫目の発生は、前の縫い目９からボビン７につながる下糸２の経路と、前の縫い目９から針の糸孔６につながる上糸１の経路により決定される。

【0020】

本発明は、不正縫目発生の可能性のある前の縫い目９の位置となる縫製条件で、上糸１、下糸２の経路を正常縫い目となる経路にする機能を考案したものである。

【0021】

一番目の機能は、上糸ループ８が釜剣先４に捕捉されるように向いている針の糸孔６を、針５が上昇し布を抜けた後、図２０に示す様に、針の糸孔６から前の縫い目９の位置につながる上糸１が自然な状態になるよう針５を回転し、針５が下降し再び布を貫通してから針棒下死点までの間に、針５を逆回転し上糸ループ８が釜剣先４に捕捉される適正位置（回転させる前の位置）に戻すことにより不正縫目を防止する。すなわち、針５を回転することにより上糸１を針５に巻き付け図１５のＶの状態を作り出すのである。これが〔請求項１〕の機能である。

【0022】

二番目の機能は、「ボビン７から前の縫い目９につながる下糸２の右側を針５（針糸ループ）が通過すると正常縫い目（パーフェクトステッチ）、左側を通過すると不正縫目（ヒッチステッチ）となる」ことから、図２１の様に下糸さばき片部材１０を針５の布通過時に作動させボビン７から前の縫い目９につながる下糸２の経路を変え、針５にこの変えた下糸経路の「右側」を通過させることにより不正縫目を防止する。すなわち、図１７の状態を作り出すのである。これが〔請求項２〕の機能である。

【0023】

図２１において、図５から図１２までの縫い目形成説明図では表記されていない釜の下糸出口１１が表記されているが、実際には各タイプの釜では釜の下糸出口１１が下糸の糸道として設置されており、各釜タイプにより針５と釜の下糸出口１１の相関関係位置はバラバラであり、総じて図１３以降の図で示されているように、釜の下糸出口１１は針５の手前、左方向に位置している。図５から図１２までの縫い目形成説明図で釜の下糸出口１１を標記しなかったのは、釜の下糸出口１１を経由した下糸２の経路が縫い目形成の説明には影響しないことから、簡略化して説明を解り易くしたためである。実際の釜に設置されている一例を図２２に示す。

【0024】

また図２１では、下糸さばき片部材１０の動作及び形状が針５の通過により、また通過した針５との干渉が危惧されるが、「ボビン７から前の縫い目９につながる下糸２の右側を針５（針糸ループ）が通過すると正常縫い目（パーフェクトステッチ）」の説明は、これまでの解説から「ボビン７から前の縫い目９につながる下糸２が針５（針糸ループ）の裏側を通過すると正常縫い目（パーフェクトステッチ）」とも言え、針の上方から見た図２３に示す様に、下糸さばき片部材１０が下糸さばき片部材１１の移動方向矢印１３から矢印１４の方向に移動することにより回避できる。

【0025】

下糸さばき片部材１０の運動軌跡及び形状は、釜のタイプ及び釜の下糸出口１１の位置により変わってくるが、いずれも本発明の範疇にあり本説明では表記しない。

【0026】

一番目の機能、二番目の機能ともに単独でヒッチステッチを防止できるが、前の縫い目９の位置によっては糸道経路すなわち上糸１あるいは下糸２に無理な負荷を与え縫合品質に悪影響を与える可能性を秘めている。それは、前の縫い目９の位置と針の糸孔６の向きとの相関関係、角度に起因する。このことから、針の糸孔６に対する前の縫い目９の位置の角度により、一番目の機能と、二番目の機能とを切り替えて稼働させることにより、よりよい縫合品質を得ることができる。これが〔請求項３〕の機能である。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】は不正縫目（ヒッチステッチ）の図

【図2】は正常縫い目（パーフェクトステッチ）の図

【図3】は側面釜タイプ釜の概念図

【図4】は正面釜タイプ釜の概念図

【図5】は縫い目形成過程（正常縫い目）の説明図（１）

【図6】は縫い目形成過程（正常縫い目）の説明図（２）

【図7】は縫い目形成過程（正常縫い目）の説明図（３）

【図8】は縫い目形成過程（正常縫い目）の説明図（４）、Ａは縫い目となる上下糸の絡みを拡大している。

【図9】は不正縫目形成過程の説明図（１）

【図10】は不正縫目形成過程の説明図（２）

【図11】は不正縫目形成過程の説明図（３）

【図12】は不正縫目形成過程の説明図（４）、Ｂは縫い目となる上下糸の絡みを拡大している。

【図13】は正面釜タイプの返し縫いでの正常縫い目の上下糸の絡みの解説図

【図14】は正面釜タイプの返し縫いでの不正縫い目の上下糸の絡みの解説図

【図15】は正常縫い目（パーフェクトステッチ）の解説図（１）

【図16】は図１５のＩＶでの針５と上糸１の状態の説明図

【図17】は正常縫い目（パーフェクトステッチ）の解説図（２）

【図18】は不正縫い目（ヒッチステッチ）の解説図

【図19】は図１８のＩＶでの針５と上糸１の状態の説明図

【図20】は正常縫い目（パーフェクトステッチ）を得るために針を回転した解説図

【図21】は下糸さばき片部材１０が作動した状態説明図

【図22】は釜の下糸出口１１が実際の釜に設置されている一例

【図23】は下糸さばき片部材１０の作動説明図

【符号の説明】

【0028】

１・・・上糸、２・・・下糸、２´・・・糸さばき片部材１０が作動していない時の下糸、３・・・釜、４・・・釜剣先、５・・・針、５´・・・ジグザグ縫い中位置の針、５”・・・ジグザグ縫い左位置の針、６・・・針の糸孔、７・・・ボビン、８・・・上糸ループ、９・・・前の縫い目、１０・・・下糸さばき片部材、１１・・・釜の下糸出口、１２・・・針板の糸穴、１３・・・糸さばき片部材の移動方向、１４・・・糸さばき片部材の移動方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】