本願発明に係るミシンの実施の形態を図1 乃至図6に基づいて説明する。図1は、ミシン� ��全体斜視図である。図2は、ミシンの側面断 面図である。図3は、被縫製物の送り機構を� �明する説明図である。図4はミシン針の往復� ��作を説明する説明図である。図5は、垂直釜 の往復動作を説明する説明図である。図6は� �被縫製物の説明図である。

 ミシン1は、筒状の被縫製物Aを縫製する� �のであって、被縫製物Aを案内する略円筒状� ��ガイド部材11と、ガイド部材11に案内される 筒状の被縫製物Aを縫製するミシン針99と、ミ シン針99を略垂直状態で支持する支持部材71� �、回転方向がガイド部材11の軸方向Cと略直� �となるようにしてガイド部材11内に設けられ 、前記ミシン針99の針糸のループを引っ掛け� ��垂直釜21と、垂直釜21を回転させる回転軸22� ��、前記支持部材71と前記回転軸22を、回転軸 22の軸方向Cで略同時に往復動させる動作手段 50とからなる。前記ガイド部材11には、被縫� �物Aを反縫製方向Xに送る送り手段30が設けら� ��ている。

 ミシン1は、略円筒状のガイド部材11に筒� ��の被縫製物Aを装着し、駆動すると、送り手 段30がガイド部材11に装着した被縫製物Aを反� ��製方向Xに送る。同時に、動作手段50が垂直� ��21の回転軸22と、ミシン針99を支持する支持� ��材71を往復動させ、これに伴い、ミシン針99 が略垂直状態でガイド部材11の軸方向Cに往復 動し、かつ垂直釜21もこれの回転方向がガイ� ��部材11の軸方向Cと略直角の状態でガイド部� ��11の軸方向Cに往復動して、ガイド部材11に� �内される筒状の被縫製物Aに縫製を行うこと� ��できる。このように、ミシン1は、筒状の被 縫製物Aの円周方向に千鳥縫いを行うことが� �きる。

 ミシン1は、ミシン針99を略垂直状態で往� ��動させるので、従来のように、ミシン針が� ��縫製物に対して斜めに貫通することがなく� ��被縫製物Aに対して略直角に貫通するので、 厚手の縫製素材でもスムーズに縫製すること ができる。また、ミシン1は、ミシン針99と垂 直釜21が略同時に同じ方向に往復動するので� ��従来のようにミシン針の先端が垂直釜に近� ��いたり離れたりすることがなく、ミシン針9 9の先端と垂直釜21との位置関係が一定であり 、上糸のループに対する垂直釜21の剣先の引� ��掛けを確実にすることができる。さらに、� ��シン1は、前記ガイド部材11に被縫製物Aを反 縫製方向Xに送る送り手段30が設けられている ので、被縫製物Aをガイド部材11の周面に沿っ て円周方向にスムーズに回転させることがで き、縫製作業を簡易化することができる。

 さらに、ミシン1について詳細に説明する 。図1に示すように、ミシン1のミシン本体2は 、下部フレーム3と、下部フレーム3の後部に� ��設された垂直フレーム5と、垂直フレーム5� �上部に略水平に設けられた上部フレーム6と� ��上部フレーム6の前端に設けられた前部フレ ーム7とからなっている。下部フレーム3の前� ��8には、略円筒状のガイド部材11が設けられ� ��いる。

 図2に示すように、下部フレーム3には、� �転軸22と下部伝達軸25が回動可能に設けられ� ��いる。回転軸22は、これの前部が下部フレ� �ム3の前壁8を挿通してガイド部材11内に突出� ��、前端に垂直釜21が取り付けらている。垂� �釜21は、これの回転中心とガイド部材11の軸� ��と略一致しており、これの回転方向とガイ� ��部材11の軸方向Cとが略直角となっている。

 回転軸22の後部には、スプライン軸23が形 成されている。回転軸22は、これのスプライ� ��軸23が下部伝達軸25の前部に形成されたスプ ライン穴26に軸方向に摺動可能に挿設されて� ��下部伝達軸25に連結されている。即ち、回� �軸22は、下部伝達軸25に対し、軸方向に移動� ��能となっている。下部伝達軸25は、後部に� �終かさ歯車27が一体的に取り付けられている 。

 ガイド部材11内には、図3にも示すように� ��回転軸22を挟んで対向する位置に第1と第2の 送り軸31、32が設けられている。送り軸31及び 32には、送り歯36が形成された送り片35が固定 して取り付けられている。送り片35は、回転� ��るとガイド部材11に形成された透孔12から出 没するようになっている。第1と第2の送り軸3 1,32は、これの後部が前壁8を挿通して下部フ� ��ーム3内に突出し、後部に歯車33,34が取り付� ��られている。この一対の歯車33,34は、下部� �達軸25に固定された歯車29に噛み合っている� ��この送り軸31、32と送り片35とによって、ガ� ��ド部材11に設けられた被縫製物Aを反縫製方� ��Xに送る送り手段30を構成する。ガイド部材1 1には、ミシン針99を挿通する針挿通孔13が形� ��されている。針挿通孔13は、ミシン針99がガ イド部材11の軸方向Cに向かって往復動するの で、ガイド部材11の軸方向Cに細長く形成され ている。

 垂直フレーム5には、第1の動力軸41と第2� �動力軸45が回動可能に設けられている。第1� �動力軸41は、下部に第1のかさ歯車42が一体に 取り付けられ、上部に第2のかさ歯車43が一体 に取り付けられている。第1のかさ歯車42は、 下部伝達軸25の最終かさ歯車27と噛み合って� �る。

 第2の動力軸45は、下部に下部カム46が一� �に取り付けられ、上部に上部カム47が一体に 設けられている。下部カム46は、図5に示すよ うに、連結軸51の後部に設けられた連結体52� �嵌合穴53に嵌挿されている。連結軸51の前部� ��、前記回転軸22を回動可能に保持する保持� �55に回動可能に取り付けられている。保持環 55は、回転軸22に固定される一対の固定環56,56 に挟持され、回転軸22上を軸方向に移動しな� ��ように規制される。第2の動力軸45は、上端� ��第3のかさ歯車48が固定されている。

 上部フレーム6には、駆動軸61と支持軸71� �設けられている。駆動軸61は、これの前部が 前部フレーム7内に突出し、前端に駆動歯車62 が取り付けられ、後部に第4のかさ歯車63が取 り付けられ、後端に第5のかさ歯車65が取り付 けられている。第4のかさ歯車63は、前記第2� �動力軸45の第3のかさ歯車48と噛み合っている 。第5のかさ歯車65は、前記第1の動力軸41の第 2のかさ歯車43と噛み合っている。

 支持軸71は、これの前部が前部フレーム7� ��に突出し、前端に針棒95を略垂直方向に支� �する上支持管72が取り付けられている。又前 部フレーム7内の支持軸71には、略L字状の接� �部材75を介して、下支持管73が取り付けられ� ��いる。上支持管72と下支持管73によって、針 棒95が略垂直状態で支持され、且つ針棒95が� �直方向に移動可能となっている。支持軸71は 、これの後部に中心軸77を介して連結軸76が� �り付けられている。前記上部カム47は、図4� �示すように、前記連結軸76の後部に設けられ た連結体78の嵌合穴79に嵌挿されている。前� �第2の動力軸45と前記連結軸51,76によって、前 記支持部材71と前記回転軸22を、回転軸22の軸 方向で略同時に往復動させる動作手段50を構� ��する。

 前部フレーム7には、従動軸81が回動可能� ��設けられている。従動軸81は、略中間に前� �駆動歯車62と噛み合う従動歯車82を備え、先� ��に回転体83が固定されている。回転体83には 、回転中心から偏倚して偏心ピン85が設けら� ��ている。偏心ピン85には、クランクアーム91 の一方が回動可能に取り付けられ、他方が針 棒95の上端に回動可能に取り付けられている� ��即ち、クランクアーム91は、両端に軸受け� �ス92,93が形成されている。一方の軸受けボス 92は、前記回転体83の偏心ピン85に回動可能且 つ偏心ピン85の軸方向に移動可能に取り付け� ��れている。他方の軸受けボス93は、前記針� �95の上部に形成されたピン96に回動可能且つ� ��ン96の軸方向に移動可能に取り付けられて� �る。針棒95の先端には、ミシン針99が着脱可� ��に取り付けられている。

 ミシン1は、上記構成を有し、筒状のガイ ド部材11に筒状の被縫製物Aを被装し、駆動す る。図示しないモータによって、第1の動力� �41又は第2の動力軸45を駆動する。例えば第1� �動力軸41を駆動すると、第2のかさ歯車43、第 5のかさ歯車65を介して駆動軸61を回転させる� ��駆動軸61が回転すると、駆動歯車62、従動歯 車82、従動軸81、回転体83を介して偏心ピン85� ��回転し、クランクアーム91が作動する。ク� �ンクアーム91が作動すると、ピン96を介して� ��棒65が略垂直方向で上下往復動を行い、ミ� �ン針99が被縫製物Aの縫製を行う。

 また、第1の動力軸41の動力は、第1のかさ 歯車42、最終かさ歯車27を介して下部伝達軸25 に伝達され、下部伝達軸25を回転させる。下� ��伝達軸25が回転すると、スプライン穴26、ス プライン軸23、回転軸22を介して垂直釜21を回 転させる。この垂直釜21が回転することによ� ��て、これの剣先が前記ミシン針99の上糸を� �っ掛けて本縫いを行うことになる。また、� �部伝達軸25の回転は、歯車29、歯車33、第1の� ��り軸31に伝達され、送り片35を反縫製方向X� �回転させる。同様に、下部伝達軸25の回転は 、歯車29、歯車34、第2の送り軸32に伝達され� �送り片35を反縫製方向Xに回転させる。送り� �35は、透孔12から出没しながら回転するので� ��これの送り歯36・・が間欠的に被縫製物Aを� ��縫製方向Xに回転させる。なお、ガイド部材 11の対向する位置に、送り片35・・が設けら� �ているので、被縫製物Aを撓ませることなく� ��均等に送ることができる。

 前記したように駆動軸61が回転すると、� �4のかさ歯車63、第3のかさ歯車48を介して第2� ��動力軸45を回転させる。第2の動力軸45が回� �すると、図5に示すように、下部カム46も回� �し、連結体52、連結軸51、保持環55を介して� �転軸22を軸方向に往復動させる。回転軸22の� ��端には、垂直釜21が一体的に取り付けられ� �いるので、垂直釜21もガイド部材11内で往復� ��する。垂直釜21の往復動する幅はPであり、� ��の幅Pが縫い幅となる。また、第2の動力軸45 が回転すると、図4に示すように、上部カム47 も回転し、連結体78、連結軸76、中心軸77を介 して支持軸71を軸方向に往復動させる。支持� ��71の前端には、針棒95が略垂直状態で保持さ れているので、針棒95も略垂直状態を維持し� ��まま往復動する。針棒95の往復動する幅はP� ��ある。このように、針棒95と垂直釜21の往復 幅Pは同じなので、第2の動力軸45が駆動する� �、垂直釜21とミシン針99が同じ距離を保った� ��ま、同時に往復動作を行う。

 ミシン1は、送り部材35、35がガイド部材11 に設けられた被縫製物Aを反縫製方向Xに回転� ��せながら、ミシン針99が往復動して、図6に� ��すように、被縫製物Aに縫い幅Pで本縫い千� �縫いSを行う。図6(a)に示す被縫製物Aは、折� �返した裾の縁を千鳥縫いSしたものである。� ��6(b)に示す被縫製物Aは、別の筒状小片Dの両� ��縁を千鳥縫いSしたものである。図6(c)に示� �被縫製物Aは、輪ゴム、針金等の環状部材Bを 千鳥縫いSで固定したしたものである。ミシ� �1は、ガイド部材11の外径を約3cm以下にまで� �ることができ、従来のミシンではできなか� �た細い筒状の被縫製物Aに対して千鳥縫いSを 行うことできる。

 上記実施の形態では、ガイド部材11内に� �り手段30を設け、被縫製物Aを反縫製方向Xに� ��かって間欠的に送るようにした。しかし、� ��7に示すように、駆動ローラ102,102によって� �ガイド部材11に装着した被縫製物Aを回転さ� �ても良い。なお、被縫製物Aが回転しやすい� ��ように、ガイド部材11の周面に回動可能な� �転筒101、101を設けても構わない。被縫製物A� ��滑らないように、回転筒101の表面と、駆動� ��ーラ102の表面にローレット加工を施してお� ��ことが望ましい。被縫製物Aは、駆動ローラ 102,102と回転筒101,101に挟まれるので、確実に� ��転する。駆動ローラ102,102は、回転軸103に取 り付けられ、回転軸103は、図示しないサーボ モータによって回転させられるので、駆動ロ ーラ102,102の間欠的回転もミシン針99の縫い動 作に連動させて動作させることができる。

 また、図10に示すように、前記駆動ロー� �102,102をミシン針99の近傍で被縫製物Aを反縫� ��方向Xに向かって引っ張る位置に配置するこ とも可能である。当該一対の駆動ローラ102,10 2を取り付けている回転軸103は、図示しない� �ーボモータによって回転させられる原動軸10 7に支軸108を介して揺動可能に連結されてい� �。回転軸103と原動軸107の連結部には、図示� �ないバネ等の弾性部材が設けられている。� �転軸103は、前記弾性部材によってガイド部� �11側に付勢され、前記駆動ローラ102,102は、� �記回転筒101,101に圧接する。被縫製物Aは、駆 動ローラ102,102と回転筒101,101に挟まれるので� ��確実に回転する。駆動ローラ102,102は、図示 しないサーボモータ、原動軸107、回転軸103を 介して強制的に回転させられ、駆動ローラ102 ,102の間欠的回転もミシン針99の縫い動作に連 動させて動作させることができる。駆動ロー ラ102,102は、弾性部材の弾性に抗して回転軸10 3を揺動させると、ガイド部材11から離間する 。そのため、被縫製物Aは、駆動ローラ102,102� ��接触させることなく、ガイド部材11に簡単� �つ迅速に装着することができる。回転軸103� �原動軸107は、支軸108によって連結されてい� �が、ユニバーサルジョイント等、別の連結� �材によって連結しても構わないのは勿論で� �る。

 上記実施の形態では、第4のかさ歯車63と� ��3のかさ歯車48の噛み合いによって、第1の動 力軸41と第2の動力軸45を連動させている。し� ��し、図8に示すように、第2の動力軸45を歯車 105,106を介してサーボーモータ110に連結し、� �ーボモータ110によって第2の動力軸45を回転� �せるようにしても良い。このようにすると� �サーボモータ110を駆動しない場合、図9(a)に� ��すように、直線状本縫いS1のミシンとして� �作を行うことができる。また、サーボモー� �110を任意の時間だけ駆動させると、図9(b)に� ��すように、縫い位置のずれた階段状本縫いS 2のミシンとしての動作をも行うことができ� �。さらに、サーボモータ110を低速で駆動す� �と、図9(c)に示すように、波模様本縫いS3を� �うことができる。なお、サーボモータ110を� �速で駆動すると、上記したように千鳥縫い� �行うことができる。この千鳥縫いの縫い幅P� ��、サーボモータ110の動作を制御することで� ��由に設定することができる。これを利用し� ��、図9(d)に示すように、3点、4点等の複数千� ��縫いS4を行うこともできる。これらの本縫� �は、すべて筒状の被縫製物Aに行われること� ��なる。

 前記実施の形態では、被縫製物Aの送り手 段30として、回転する送り片35,35を設けたが� �図11,12に示すように、被縫製物Aを送る送り� �段120として、揺動する送り片125であっても� �い。ガイド部材11内には、回転軸22の下側の� ��置に揺動軸121が設けられている。揺動軸121� ��前部には、揺動アーム122の基部が固定して� ��り付けられている。揺動アーム122の先部に� ��、支軸123を介して送り片125が回動可能に連� ��されている。送り片125には、送り歯126が形� ��されている。揺動アーム122と送り片125の連� ��部には、バネ等の弾性部材が設けられ、送� ��片125の送り歯126がガイド部材11の中心方向� �向かって付勢され、ガイド部材11に形成され た透孔16から出没可能となっている。

 回転軸22にはカム130が固定されている。� �ム130は、回転軸22と共に回転し、先端131が送 り片125に当接して、送り片125を弾性部材の弾 性に抗してガイド部材11の外側に押し出し、� ��り歯126をガイド部材11に形成された透孔16か ら突出させる。送り片125には、もう一つの送 り片127が連結片129によって連結されている。 もう一つの送り片127も、前記送り片125と同様 に送り歯128を有し、送り片125と共に揺動する と、ガイド部材11に形成された他の透孔17か� �送り歯128が出没するようになっている。

 揺動軸121は、これの後部が前壁8を挿通し て下部フレーム3内に突出し、後部にアーム13 3が固定して取り付けられている(図12(c)参照)� ��アーム133には、長手方向に向かって長孔135� ��形成されている。この長孔135には、偏心カ� ��136が係合している。偏心カム136は、軸137の� ��方に固定されている。軸137の他方には平歯� ��139が設けられている。平歯車139は、下部伝� ��軸25に固定された平歯車140と噛み合ってい� �。揺動軸121と、揺動アーム122と、送り片125� �、カム130とによってガイド部材11に設けられ た被縫製物Aを反縫製方向Xに送る送り手段120� ��構成する。

 ミシン1は、下部伝達軸25の回転が、平歯� ��140、139、軸137を介して偏心カム136に伝達さ� ��て偏心カム136を回転させ、偏心カム136の回� ��により長孔135を介してアーム133が揺動する� ��アーム133が揺動すると、揺動軸121、揺動ア� ��ム122を介して送り片125が円周方向に沿って� ��動する。また、回転軸22も回転しており、� �転軸22に固定されたカム130も回転する。図12( b)に示すように、送り片125が被縫製物Aの送り 方向Xに移動する時には、カム130の先端131が� �り片125を弾性部材の弾性に抗して押し上げ� �送り歯126を透孔16から突出させる。送り片125 が被縫製物Aの反送り方向Yに移動する時には� ��カム130が送り片125から離れて弾性部材の弾� ��によりガイド部材11内に没入する。このよ� �に、送り片125が間欠的にガイド部材11から出 没し、被縫製物Aを間欠的に反縫製方向Xに回� ��させる。送り片127も送り片125と連動して動� ��するので、送り片125と共に被縫製物Aを間欠 的に反縫製方向Xに回転させる。