振動シャトル

振動シャトルは、19 世紀後半から 20 世紀前半にかけて家庭用本縫いミシンで使用されていたボビン ドライバーの設計です。振動シャトルは以前の横方向シャトルの設計に取って代わりましたが、振動シャトル自体も回転シャトルの設計に取って代わられました。

ロックステッチを作るために、ミシンは 2 本の糸を絡ませます。上糸 (上から針とともにワークピースに下降) と下糸 (下のボビンからワークピースに上昇) です。これらを絡ませるには、ミシンはシャトル (ボビンと下糸を含む) を上糸で一時的に作成されたループに通す必要があります。

19 世紀の初期のミシンは、直線状の水平軌道上でシャトルを前後に振動させ、これを「横シャトル」と呼びます。これとは対照的に、振動シャトルマシンはシャトルを円弧状に「振動」させます。この動きは機械全体の動きが少なくなるため、横シャトルシステムよりも摩擦が少なく、摩耗が少なく、最高速度が高く、信頼性が高くなります。^[1]

初期の振動シャトルの設計は、横型シャトル機で使用されていたボート型のシャトルを継承しており、ボビンは「ボート」の開いた側から挿入されます。1880 年代には、弾丸型シャトルが主流になりました。弾丸型シャトルは長くて細く、弾丸のような形をしており、先端が尖っていて、フックと呼ばれることもあります。ボビンは後ろから挿入され、先端が尖っているのは、上糸に一時的に (針を少し上向きに動かすことで) できる小さなループを横切るためです。その動作については、以下の写真をご覧ください。ボビンも長くて細く、シャトル内に収まるようになっています。この点で、後のミシンの太い回転式ボビンとは大きく異なります。

振動シャトルは シンガーの 27/127 モデルシリーズミシンによって普及しましたが、シンガーで発明されたわけではありません。

これは実際には 1850 年にアレン B. ウィルソンによって発明されましたが、これは彼が回転釜の設計を発明するわずか 1 年前であり、この回転釜は最終的に他のすべての本縫いボビン ドライバーの設計に取って代わることになりました。ウィルソンの最初の特許は米国特許 7776 で、1850 年 11 月 12 日に付与され、1856 年 1 月 22 日に再発行された RE345 と 1856 年 12 月 9 日に再発行された RE414 があります。左は彼の特許の 2 ページ目で、シャトルが弧を描いている様子を示しています。

彼はすぐにジョン・ブラッドショーの特許所有者からの特許訴訟に悩まされることになった。

「彼は、1848 年のブラッドショー特許の所有者からアプローチを受け、両刃シャトルの所有権を主張した。ブラッドショー特許の仕様書を調べればわかるように、この主張は根拠のないもので、ウィルソンにはこの主張に対抗する十分な資金がなかった。訴訟を避けるために、彼は AP クラインとエドワード リーに、米国特許 7,776 の半分の権利を譲渡した […]」^[2]

彼の機械は「かなりの売り上げがあったが、発明者にとっては満足のいくものではなかった。そこで発明者は、もっと実用的なもの、つまり新しい回転かぎ針の設計を作ろうと考えた。 」 ^[3]

1868 年、マサチューセッツ州オレンジのゴールド メダル ミシン カンパニーで働いていたスティーブン フレンチは、振動アームを駆動する改良法の特許を取得しました。彼はこのメカニズムを「ホーム シャトル」ミシン (関連会社のジョンソン クラーク社製) とゴールド メダル「ホーム」ミシンの両方の設計に使用しました。

(ゴールドメダルが 1878 年に設計した次のモデルは「ニューホーム」と呼ばれ、非常に人気があったため、同社は 1882 年にニューホームミシン会社として再設立されました。)

1876 年、ホワイトミシン社は振動シャトルをベースにした機械を開発しました。この機械は同社の主力製品となり、当初は「ホワイトミシン」と名付けられていましたが、後に回転釜モデルが製品ラインに追加された 際に「ホワイト振動シャトル」という名前に変更されました。

振動シャトルの次の開発は、1885 年にスコットランド移民のロバート ホワイトヒルによって行われました。彼はそれを基に新しい機械を設計し、シンガーがそれを購入して普及させました。

ポーター/ベイカーシャトルの初期設計は、ホワイト社、そしてシンガー社で生産され続けた86年間^[4]の間、ほとんど変更されませんでした。これは、ホワイト社とシンガー社の取扱説明書から抜粋したシャトルの糸通し図に見ることができます。

次の写真ギャラリーは、振動シャトルが 1 ステッチを循環する様子を示しています。写真では、シャトルの動作を示すために銀色のスライド カバーが開かれていますが、通常はワークピースとシャトルの干渉を防ぐために閉じられています。

振動シャトルは、シンプルで高速、かつ信頼性の高い本縫いミシンという目標に向けた重要な革新であり、そのデザインは何十年にもわたり人気を博しました。実際、25 年後の 1910 年 10 月 10 日にも、シンガーは新しいシャトル排出機構で米国特許 1005177 を取得しました。(この改良は、27 と 28 に代わる「近代化」モデル 127 と 128 に組み込まれたものの 1 つです。)

その後のミシンでは、このような設計が廃止され、より高速なロータリー式やフック式の設計が採用されるようになりました。

回転式とフック式の設計は、振動式や横方向シャトルのようにミシンが揺れたり「動いたり」しないという点で優れています。振動式シャトルマシンは1960年代まで生産され続けました。^[5]