(57)【要約】【課題】縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させる。【解決手段】針駆動機構と、送り機構と、押さえと、糸巻き装置１２０と、送り量変更手段と、送り量変更手段の送り量変更動作の駆動を行う変更駆動手段５０と、送り機構の送り量とこの送り量に対するミシンモータ５の主軸の最高制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段９２と、押さえが上昇したか否かを検出する検出手段６１と、を備えるミシン１００は、検出手段６１が押さえの上昇を検出した場合に、送り量制御手段９により送り機構の送り量が零となるように変更駆動手段５０の送り量変更動作の駆動制御を行い、解除手段９により記憶手段９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の主軸の最高制限速度の制限を解除する。【選択図】図１０
2006255092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの駆動源となるミシンモータの主軸の駆動に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、
被縫製物が載置される針板の上面に出没して前記被縫製物を所定方向に送る送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して前記被縫製物の送り動作を行う送り機構と、
前記縫い針の上下動方向に沿って往復移動可能に設けられ、下降時に前記針板に載置された前記被縫製物を上方から押さえつける押さえと、
糸供給源から引き出した糸を前記ミシンモータの主軸の駆動を利用してボビンに巻きつける糸巻き装置と、
前記送り機構における前記縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を調節可能な送り量変更手段と、
前記送り量変更手段の送り量変更動作の駆動を行う変更駆動手段と、
前記送り機構の送り量とこの送り量に対する前記ミシンモータの主軸の最高制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段と、
前記押さえが上昇したか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う送り量制御手段と、
前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記記憶手段に記憶された前記駆動情報における前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、
前記送り量制御手段により前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行うとともに前記解除手段により前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除モードと、前記送り機構の送り量を維持するとともに前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を維持する維持モードと、に切替可能な切替手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記縫い針を保持する針棒を所定の振り幅で振らせる針振り駆動装置を有し、
前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記針振り駆動装置の駆動を停止させる針振り停止手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
【請求項４】
前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、
前記針振り停止手段により前記針振り駆動装置を停止する針振り停止モードと、前記針振り駆動装置の駆動を維持する針振り維持モードと、に切替可能な針振り切替手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のミシン。
【請求項５】
ミシンの駆動源となるミシンモータの主軸の駆動に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、
被縫製物が載置される針板の上面に出没して前記被縫製物を所定方向に送る送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して前記被縫製物の送り動作を行う送り機構と、
前記縫い針の上下動方向に沿って往復移動可能に設けられ、下降時に前記針板に載置された前記被縫製物を上方から押さえつける押さえと、
糸供給源から引き出した糸を前記ミシンモータの主軸の駆動を利用してボビンに巻きつける糸巻き装置と、
前記送り機構における前記縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を調節可能な送り量変更手段と、
前記送り量変更手段の送り量変更動作の駆動を行う変更駆動手段と、
前記送り機構の送り量とこの送り量に対する前記ミシンモータの主軸の最高制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段と、
ユーザにより、前記糸巻き装置にてボビンに糸を巻きつける旨の指示を入力する糸巻き指示入力手段と、
前記糸巻き指示入力手段から指示入力がなされた場合に、前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う送り量制御手段と、
前記糸巻き指示入力手段から指示入力がなされた場合に、前記記憶手段に記憶された前記駆動情報における前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本縫いミシンには、布が載置される針板の上方に上糸が通された縫い針を上下動させる針駆動機構が備えられ、針板の下方に針板上の布を所定方向に送る送り機構と、下糸が巻装された下糸ボビンを収納し上糸を下糸に交絡させる釜とが備えられている。針駆動機構、送り機構及び釜はともにミシンの駆動源であるミシンモータの主軸に連動して駆動するように構成されており、ミシンモータの主軸を高速で回転させるにつれて縫い針の上下動作、送り機構による送り動作、釜の回転速度は速くなる。また、送り機構による送りピッチは送り機構に連結されたステッピングモータにより変更される。
このような本縫いミシンにおいて、下糸の供給は人手によって行わなければならなかったため縫製工程の自動化の妨げとなっていた。すなわち、これまでの本縫いミシンでは、下糸ボビンに巻装されていた下糸がなくなった場合には、ボビンケースとともに下糸ボビンを中釜から外し、下糸ボビンに下糸を巻きつけ、再度中釜へ装着するか、あるいは、予め用意しておいた下糸巻装済みの下糸ボビンに交換する等の作業を行わなければならず、その作業には、多くの時間と労力を要した。
【０００３】
そこで、下糸ボビンの着脱を行うことなく自動的に下糸を下糸ボビンに巻き取ることができるようにした糸巻き装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、中釜に回動自在に支持されている下糸ボビンの中心部に対し係脱可能な巻取り軸を有し、所定の糸案内部材等によって下糸供給源に連なる糸の端部を係合させると共に、巻取り軸を下糸ボビンに係合させた後、巻取り軸をミシンの駆動源となるミシンモータの主軸にて回転させることにより、ミシンモータの主軸とともに下糸ボビンを回転させて下糸供給源に連なる糸を下糸ボビンへ巻装させるようにしたものである。
また、上記の技術に改良を加え、送りピッチから必要な下糸の使用量を算出するとともに、算出した下糸の使用量から下糸ボビンの回転数を算出し、算出された回転数で下糸ボビンを回転させて下糸ボビンに適量の下糸を巻装させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１−９１８９７号公報
【特許文献２】特開平５−３９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１，２に記載の糸巻き装置は、下糸ボビンの着脱を行うことなく自動的に下糸を巻き取る構成のため、機構が複雑になり、コストが増大するという課題があった。また、下糸ボビンに下糸を巻装するときは縫製を行うことができないため、縫製効率を向上させるためには下糸を巻装する時間を短縮する必要がある。下糸を巻装する時間を短縮するには、ミシンモータの主軸を高速で回転させればよいが、ミシンモータの主軸を高速で回転させると主軸に連動して送り機構も高速で駆動するため、ステッピングモータに大きな負荷がかかって脱調してしまう。また、送りピッチが余りにも大きくなると、その慣性力も大きくなって針板に接触してしまうことがある。そのため、送りピッチの大きさに応じて主軸の回転速度に制限が設けられているが、布の送りピッチが比較的大きいときに下糸ボビンの下糸が無くなると、下糸を巻装する際のミシンモータの主軸の回転速度は遅いため下糸の巻装に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができるミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ミシンにおいて、ミシンの駆動源となるミシンモータの主軸の駆動に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、被縫製物が載置される針板の上面に出没して前記被縫製物を所定方向に送る送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して前記被縫製物の送り動作を行う送り機構と、前記縫い針の上下動方向に沿って往復移動可能に設けられ、下降時に前記針板に載置された前記被縫製物を上方から押さえつける押さえと、糸供給源から引き出した糸を前記ミシンモータの主軸の駆動を利用してボビンに巻きつける糸巻き装置と、前記送り機構における前記縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を調節可能な送り量変更手段と、前記送り量変更手段の送り量変更動作の駆動を行う変更駆動手段と、前記送り機構の送り量とこの送り量に対する前記ミシンモータの主軸の最高制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段と、前記押さえが上昇したか否かを検出する検出手段と、前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う送り量制御手段と、前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記記憶手段に記憶された前記駆動情報における前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ボビンに糸を巻装する際には押さえを上昇させるが、検出手段が押さえの上昇を検出すると、送り量制御手段は、送り機構の送り量が零となるように変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う。また、検出手段が押さえの上昇を検出すると、解除手段は、記憶手段に記憶された駆動情報におけるミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する。これにより、ミシンモータの主軸の回転速度は送りピッチに依存しなくなり、ボビンに糸を巻装する際には主軸の最高回転速度まで回転させることができる。また、送り量が零となるのでミシンモータの主軸を高速で回転させても送り歯が慣性力により針板の接触することがない。
よって、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記送り量制御手段により前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行うとともに前記解除手段により前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除モードと、前記送り機構の送り量を維持するとともに前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を維持する維持モードと、に切替可能な切替手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、切替手段を用いて解除モードと維持モードに切り替えることができるので、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ解除モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンにおいて、前記縫い針を保持する針棒を所定の振り幅で振らせる針振り駆動装置を有し、前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記針振り駆動装置の駆動を停止させる針振り停止手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、検出手段が押さえの上昇を検出した場合、すなわち、ボビンに糸を巻装する場合には、針板上の布は押さえによって押さえられておらず、縫製をすることはできないが、このような場合に針振り停止手段が針振り駆動装置の駆動を停止させるので、針振りを別個の操作で停止させる必要がなく、ユーザにかかる手間を減らすことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のミシンにおいて、前記検出手段が前記押さえの上昇を検出した場合に、前記針振り停止手段により前記針振り駆動装置を停止する針振り停止モードと、前記針振り駆動装置の駆動を維持する針振り維持モードと、に切替可能な針振り切替手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、針振り切替手段を用いて針振り停止モードと針振り維持モードに切り替えることができるので、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ針振り停止モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、ミシンにおいて、ミシンの駆動源となるミシンモータの主軸の駆動に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、被縫製物が載置される針板の上面から出没して前記被縫製物を所定方向に送る送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して前記被縫製物の送り動作を行う送り機構と、前記縫い針の上下動方向に沿って往復移動可能に設けられ、下降時に前記針板に載置された前記被縫製物を上方に押さえつける押さえと、糸供給源から引き出した糸を前記ミシンモータの主軸の駆動を利用してボビンに巻きつける糸巻き装置と、前記送り機構における前記縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を調節可能な送り量変更手段と、前記送り量変更手段の送り量変更動作の駆動を行う変更駆動手段と、前記送り機構の送り量とこの送り量に対する前記ミシンモータの主軸の最高制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段と、ユーザにより、前記糸巻き装置にてボビンに糸を巻きつける旨の指示を入力する糸巻き指示入力手段と、前記糸巻き指示入力手段から指示入力がなされた場合に、前記送り機構の送り量が零となるように前記変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う送り量制御手段と、前記糸巻き指示入力手段から指示入力がなされた場合に、前記記憶手段に記憶された前記駆動情報における前記ミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、ユーザは、ボビンに糸を巻装させる際には、糸巻き指示入力手段から指示入力を行う。糸巻き指示入力手段から指示入力がなされると、送り量制御手段は、送り機構の送り量が零となるように変更駆動手段の送り量変更動作の駆動制御を行う。また、解除手段は、記憶手段に記憶された駆動情報におけるミシンモータの主軸の最高制限速度の制限を解除する。これにより、ミシンモータの主軸の回転速度は送りピッチに依存しなくなり、ボビンに糸を巻装する際には主軸の最高回転速度まで回転させることができる。また、送り量が零となるのでミシンモータの主軸を高速で回転させても送り歯が慣性力により針板の接触することがない。
よって、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ解除モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、針振りを別個の操作で停止させる必要がなく、ユーザにかかる手間を減らすことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ針振り停止モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの最良の形態について詳細に説明する。
＜ミシンの構成＞
ミシン１００は、図１〜図８に示すように、ミシン脚卓Ｚ上に載置され、上面に針板が設けられたベッド部１（破線にて図示）と、ベッド部１の上方においてベッド部１と略平行に延在するアーム部２と、ベッド部１の一端部側に立設されてアーム部２の一端部を支持する胴部と、アーム部２の前端部から下方に延出して上下動自在な針棒３と、主軸としての上軸４（図３参照）を回転駆動させ、ミシン１００の駆動源となるミシンモータ５と、上軸４の回転駆動力により針棒３及び針棒３が保持する縫い針３ａを上下動させる針駆動機構としての針棒駆動装置６と、縫い針３ａの上下動に同期して布（被縫製物）の送り方向に直交する方向に縫い針３ａを移動させる針振り動作を行うために針棒３を所定の振り幅で振らせる針振り駆動装置７と、針棒駆動装置６に同期してベッド部１上に載置された布の送り動作を行う送り駆動装置８と、ミシン全体の動作を統合制御する制御装置９と、踏込み量によってミシンモータ５の回転速度を調節する操作ペダル１０と、針振り駆動装置７が縫い針３ａを移動させる針移動量や送り駆動装置８が布を送る布送り量等の各種データを複数入力して縫製パターンの設定入力を行うための各種スイッチと、設定されたデータ等を表示する表示部１１ａとを有する操作パネル１１等を備えて構成されている。
【００２２】
なお、このミシン１００は、針棒３の先端に装着された縫い針３ａをミシンモータ５で上下動させながら送り駆動装置８により布を所定の方向（前後方向）に送ることで、布に縫い目を施すものである。そして、針振り駆動装置７が針棒３の先端に装着された縫い針３ａを布が送られる方向に直交する方向（左右方向）に移動させることにより、千鳥縫いを施すことができるミシンである。
【００２３】
（縫い針、針棒駆動装置、針振り駆動装置）
図２及び図３に示すように、縫い針３ａは、針棒３の下端部に装備され、針棒３はその上端部近傍で上軸４に取り付けられたカム機構１２及び針棒３を支持する移動体３ｂを介して連結支持されている。そして、縫い針３ａは、針棒３を介して上下方向の往復駆動が行われる。すなわち、針棒駆動装置６は、上軸４の回転駆動力をカム機構１２により往復上下方向の駆動力に変換するとともに、針棒３を支持する移動体３ｂに往復上下の移動力の付与を行っている。また、かかる移動体３ｂは、針棒３を、左右方向を中心として揺動可能に支持している。
針振り駆動装置７は、図４に示すように、針振り用パルスモータ７１を備え、リンク体７３を介して移動体３ｂに支持された針棒３に揺動力の付与を行い、上下動を行う針棒３に対して所定のタイミングで針振りを実行させている。なお、針振り方向は、布送り方向と直交しており、布送りと針振りとを組み合わせることで縫い方向を任意に設定することを可能としている。それにより所定の針振りによる縫製パターンを形成することができる。また、針振り駆動装置７には、針振り用パルスモータ７１の回転とともに回転する遮蔽板７１ｂを検知する針振り用パルスモータ原点センサ７１ａが設けられ、針振り位置の原点が検出されるようになっている。
【００２４】
（布押さえ）
図２及び図３に示すように、アーム部２には、縫い針３の上下動方向に沿って往復移動可能に設けられ、下降時に針板１６（図８参照）に載置された布を上方から押さえつける押さえとしての布押さえ１７が設けられている。布押さえ１７は、針棒３の上下動方向にほぼ平行に配設された押さえ支持体１８の下端部に設けられている。押さえ支持体１８の上端部には、付勢部材としてのコイルバネ１９が通されており、押さえ支持体１８は上方に向かって付勢されている。布押さえ１７は、アーム部２の表面に設けられた押さえレバーＬにより上下動させることができるようになっている。
【００２５】
（糸巻き装置）
図２に示すように、アーム部２の上部付近には、糸供給源から引き出した糸をミシンモータ５の上軸４の駆動を利用して下糸ボビンに巻きつける糸巻き装置１２０が設けられている。
図５及び図６に示すように、糸巻き装置１２０は、アーム部２の上方にねじ１２１，１２２にて着脱自在に取り付けられる基台１２３と、基台１２３の下面に軸ねじ１２４にて回動自在に取り付けられた回動腕１２５と、この回動腕１２５の一端部に形成された軸受部１２５ａに回動自在に嵌挿、保持された回転軸１２６と、を備えている。この回転軸１２６は、基台１２３に形成された長孔１２３ａに若干の遊びを有するように挿通されており、この長孔１２３ａより上方に突出する部分には、下糸ボビンＢを回転方向において係止し得るよう保持する保持部１２６ａが形成される一方、軸受部１２５ａよりも下方へ突出する部分には外周部を環状のゴムにより形成した駆動車輪１２７が固着されている。
【００２６】
また、基台１２３の下面には、軸ねじ１２４にて回動自在に支持された係止板１２８が設けられており、この係止板１２８は、その先端部と基台１２３との間に介在させた圧縮ばね１２９により上方から見て反時計回り方向に付勢されている。また、基台１２３に回動自在に嵌挿された軸１３０の上端には糸巻きレバー１３１が固着され、この糸巻きレバー１３１の下端には、糸巻きレバー１３１と一体に回転する回転体１３２が取り付けられている。この回転体１３２には係合凸部１３２ａが形成され、この係合凸部１３２ａが係止板１２８と常時当接しており、所定の回転位置において、係止板１２８に形成された切欠溝１２８ａと嵌合するようになっている。回転腕１２５と係止板１２８との間には圧縮バネ１３３が介在されており、回動腕１２５のがたつきを防止することができるようになっている。
【００２７】
また、回転体１３２には、ねじ１３４，１３５によりスイッチ作動部材１３６が固着され、このスイッチ作動部材１３６には、外方へ突出する押圧部１３６ａが形成されている。さらに、基台１２３の下面にはマイクロスイッチ１３７が固着されており、糸巻きレバー１３１が初期位置にあるとき作動部１３７ａがスイッチ作動部材１３６の押圧部１３６ａに押圧されてＯＮとなり、所定の電気信号を送信する一方、糸巻きレバー１３１が糸巻き位置にあるときにＯＦＦとなるものである。
【００２８】
また、上軸４には、ストップモーションねじ１３８によりはずみ車１３９が固着されており、このはずみ車１３９の中央部に形成される円筒状のボス１３９ａの外周面には、円筒状のばね受け１４０が若干の遊びを有するように挿通されている。そして、ばね受け１４０の内周面とボス１３９ａの外周面との間隙には、コイルばね１４１が挿入されており、コイルばね１４１の両端部は、それぞればね受け１４０とボス１３９ａにより係止されている。
【００２９】
また、はずみ車１３９と別個に設けられ、上軸４に回動自在に挿通された駆動プーリ１４２がタイミングベルト１４３を介してミシンモータ５（図１参照）に連結されている。この駆動プーリ１４２の中央に形成されている円筒状のボス１４２ａは、コイルばね１４１内に挿入されており、常にコイルばね１４１と密接している。このため、ミシンモータ５の駆動により駆動プーリ１４２が回転するとその回転力がコイルばね１４１を介してはずみ車１３９に伝達され、はずみ車１３９とともに上軸４が回転するようになっている。
【００３０】
また、制御装置９からの制御信号に基づいて作動部１３７ａが上下する電磁ソレノイド１４４が設けられ、この電磁ソレノイド１４４の作動部１４４ａの上下に応じて軸１４５ａを中心に回転する係止部材１４５が設けられている。作動部１４４ａが下降することにより図５における時計回りに回転し、その先端部に形成されたフック状の係合部１４５ｂがばね受け１４０の外周部に形成された係合突起１４０ａに係合するようになっている。そして、この係合部１４５ｂが係合突起１４０ａに係合して、ばね受け１４０の回転を係止すると、内部に挿入されているコイルばね１４１の径が拡大し、駆動プーリ１４２のボス１４２ａとの間に隙間が発生するため、上軸４と駆動プーリ１４２の連結状態は解除され、駆動プーリ１４２が回転してもその回転力が上軸４に伝達されないようになっている。
【００３１】
（送り駆動装置）
図７〜図９を用いて、送り駆動装置８について説明する。送り駆動装置８は、布が載置される針板１６の上面から出没して布を所定方向に送る送り歯１５を有し、ミシンモータ５により上軸４と同期回転する下軸１４の回転運動を送り歯１５に伝動する送り機構としての送り伝動機構２０と、送り伝動機構２０における縫い針３ａの上下動の一周期あたりの送り歯１５の送り量を変更調節可能な送り量変更手段としての角駒３０と、角駒３０を嵌め込む送り調節軸４０と、送り歯１５の送り量変更調節動作の駆動を行う変更駆動手段としての布送り用パルスモータ５０等を備えており、布送りを行う送り歯１５に布送り動作の駆動力を付与するとともに、送り歯１５が布を送る布送り量を可変調節可能となるように構成されている。
【００３２】
図７は図１のVII−VII部分の断面におけるベッド部１の断面図であり、ベッド部１の内部を図１における紙面下側から見た状態を示している。ベッド部１内には、図４に示すように、左右方向に延在する軸心を中心に回転自在とされた下軸１４が取り付けられている。下軸１４は、図示しないリンク機構やベルト機構のような伝達機構を介してミシンモータ５の出力軸５ａ（図１参照）に連結されている。このため、ミシンモータ５が駆動すると、リンク機構等の伝達機構を介して下軸１４も回転するように構成されている。
【００３３】
下軸１４の左側端部には、布押さえ１７の下方に配置されるとともに針板１６に対して出没可能に設けられ、布を送るための送り歯１５が取り付けられている。下軸１４の右方（胴部側）には、下軸１４の回転運動を送り歯１５に伝達して送り歯１５を駆動する送り伝動機構２０が取り付けられている。
【００３４】
図８は、図７のVIII−VIII部分の断面図であり、ベッド部１の上側を紙面上側に配置した状態を示している。送り伝動機構２０は、水平送りカム２１、水平送りロッド２２、水平送り連結桿２３、水平送り腕２４、水平送り軸２５、送り台腕２６、送り台２７、上下送りリンク２８等を備えている。
【００３５】
水平送りカム２１は、下軸１４に対して偏心した偏心カムを有しており、この偏心カムは、ベアリングを介して回転自在に水平送りロッド２２の上側端部に連結している。水平送りロッド２２の下側端部は、回転自在に水平送り連結桿２３の前後中間部に連結している。
【００３６】
水平送り連結桿２３の後側端部は、水平送り腕２４の下側端部に回転自在に連結されている。水平送り腕２４の上側端部は水平送り軸２５の右側端部に固定されている。水平送り軸２５は、左右方向の軸心を中心に回転自在とされた状態でベッド部１に取り付けられており、水平送り軸２５の左側端部は、送り台腕２６の下側端部に固定されている。送り台腕２６の上側端部は、送り台２７の後側端部に回転自在に連結されている。
【００３７】
送り台２７上には送り歯１５が固定されている。送り台２７の前側端部は、上下送りリンク２８の上側端部に回転自在に連結されている。上下送りリンク２８の下側端部は下軸１４の左側端部に設けられた偏心カム２８ａを介して回転自在に連結されている。一方、水平送り連結桿２３の前側端部には角駒３０が連結されている。
【００３８】
角駒３０は、送り調節軸４０により左右方向に直交する方向に沿って往復揺動可能に支持されており、その揺動を行う方向を変更することによって送り歯１５の移動軌跡を変更して送り量を変更するという機能を果たすものである。角駒３０は、送り調節軸４０の左右中間部に形成された溝４０ａに嵌め込まれており、この溝４０ａが角駒３０の揺動方向を規定している。角駒３０は、この溝４０ａにおける所定の基準位置から一定範囲の揺動が可能とされており、所定の送り調節蓋によって、溝４０ａから抜けないように構成されている。
【００３９】
図９は、図７に示したベッド部１に備えられた布送り用パルスモータ５０の近傍部分を矢印IXの方向から見た場合の一部透視図であり、ベッド部１の上側を紙面上側に配置した状態を示している。送り調節軸４０は、左右方向の軸心を中心にして回転自在にベッド部１に取り付けられている。送り調節軸４０の右側端部には、第１送り調節リンク４１の上側端部が固定されている。第１送り調節リンク４１の下側端部は、第２送り調節リンク４２の前側端部に回転自在に連結されている。第２送り調節リンク４２の後側端部は、第３送り調節リンク４３の上側端部に回転自在に連結されている。第３送り調節リンク４３の下側端部は、布送り用パルスモータ５０の出力軸５１に固定されている。
なお、布送り用パルスモータ５０には、布送り用パルスモータ５０の回転を検知する布送り用パルスモータ原点センサ５０ａ（図１０参照）が設けられ、布送り位置の原点が検出されるようになっている。
【００４０】
（ミシンの機械的動作）
次に、ミシンの機械的動作について説明する。ミシンの操作ペダル１０を踏み込んでミシンモータ５を駆動させることによって下軸１４を回転させると、この下軸１４の回転運動が水平送りカム２１、水平送りロッド２２、水平送り連結桿２３および水平送り腕２４を介して水平送り軸２５に伝達され、水平送り軸２５が往復回動運動を行う。そして、水平送り軸２５の往復回動運動が送り台腕２６および送り台２７を介して送り歯１５に伝達され、送り歯１５の前後方向の往復運動が実現することとなる。
一方、下軸１４の回転運動が上下送りリンク２８を介して送り台２７に伝達されることによって、送り台２７上に固定された送り歯１５の上下方向の往復運動が実現することとなる。
この結果、送り歯１５は、前後方向の往復運動と上下方向の往復運動との合成により円ないし楕円運動を行うことで、布押さえ１７によって上方から押さえられた布を所定の方向に送る布送り運動を行う。
【００４１】
ここで、送り歯１５が、針板１６から上方へ突出している間に図８において前から後へ移動するように円ないし楕円運動を行うと、布押さえ１７に押さえられた布は正送りされる。一方、送り歯１５が、針板１６から上方へ突出している間に図８において後から、前へ移動するように円ないし楕円運動を行うと、布押さえ１７に押さえられた布は逆送りされる。
送り歯１５の正送りと逆送りの変換は、下軸１４の回転位相に対する水平送り軸２５の回動位相を変更することで行われるが、下軸１４の回転位相や水平送り軸２５の回動位相の変更は角駒３０の傾斜角度（所定の基準位置に対する回動角度）が変更されることで実現される。すなわち、角駒３０が往復揺動動作を行う場合に、その揺動の前後方向成分が送り歯１５に伝達される。従って、角駒３０が図５に示した初期位置からＡ方向へ回動した場合には、送り歯１５が正送りの運動を行い、角駒３０が図８に示した初期位置からＢ方向へ回動した場合には、送り歯１５が逆送りの運動を行う。また、これらの中間位置で角駒３０が上下方向に沿って往復揺動を行う場合、前後方向成分はゼロとなるので送りは行われない。
【００４２】
また、送り歯１５が正送りする場合でも逆送りする場合でも、送り歯１５の運動軌跡は上述したように円形状ないし楕円形状であるが、前後方向の径が変更されることで、送り量が変更される。すなわち、下軸１４の一回転当たりの水平送り軸２５を支点とした送り台腕２６の回動角度の範囲が変更されることで、送り台２７および送り歯１５の運動軌跡における前後方向の径が変更され、これにより、送り量が変更される。具体的には、角駒３０の回動角度が大きくなるにつれて下軸１４の一回転当たりの正逆送り量が大きくなる。
【００４３】
以上のように角駒３０の傾斜角度（所定の基準位置からの回動角度）が変更されることによって、送り歯１５の送り方向や送り量の変更を行うことができる。角駒３０の傾斜角度の変更は、布送り用パルスモータ５０によって行われる。
すなわち、図９に示した布送り用パルスモータ５０を作動させ、出力軸５１を図９における時計回りに回転させると、第３、第２、第１送り調節リンク４３、４２、４１を順次介して、送り調節軸４０がＡ方向に回動する。一方、出力軸５１が反時計回りに回転すると、第３、第２、第１送り調節リンク４３、４２、４１を順次介して、送り調節軸４０がＢ方向に回動する。このように、布送り用パルスモータ５０が第３、第２、第１送り調節リンク４３、４２、４１を介して送り調節軸４０を回動させることにより、角駒３０の傾斜角度を変更して、送り歯１５の送り方向や送り量を変更することができる。
【００４４】
（ミシンの制御系）
ミシン１００の制御部について説明する。図１０は、ミシンの制御系を示すブロック図である。
制御装置９は、図１０に示すように、ミシン１００の動作制御に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ９１と、各処理を実行するための処理プログラムや処理データ等、具体的には、送り歯１５の送り量と送り量に対するミシンモータ５の上軸４の制限速度とを対応付けた駆動情報を記憶する記憶手段としてのＲＯＭ９２と、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられ、処理におけるワークエリアとして使用されるＲＡＭ９３と、を備えている。
【００４５】
また、ＲＯＭ９２には、縫製データに基づいて縫製を行うための縫製プログラムが記憶されている。
また、ＲＯＭ９２には、押さえ上昇センサ６１（後述する）が布押さえ１７の上昇を検出した場合に、送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行う送り量制御プログラムが記憶されている。
また、ＲＯＭ９２には、押さえ上昇センサ６１（後述する）が布押さえ１７の上昇を検出した場合に、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の最高制限速度の制限を解除する解除プログラム等が記憶されている。
すなわち、制御装置９は、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２に記憶された送り量制御プログラムを実行することにより送り量制御手段として機能する。
また、制御装置９は、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２に記憶された解除プログラムを実行することにより解除手段として機能する。
【００４６】
制御装置９には、入力インターフェースを介してミシンモータ５、その回転数を検出するエンコーダ７２、縫い針３ａの位置を検出するシンクロナイザー７３、送り駆動装置８の送り量の設定動作及び調節動作を行う布送り用パルスモータ５０、布送り用パルスモータ５０の回転位置を検知する布送り用パルスモータ原点センサ５０ａ、針振りを行う針振り用パルスモータ７１、針振り用パルスモータ７１の回転位置を検知する針振り用パルスモータ原点センサ７１ａ、ミシンモータ５の回転数を調節する操作ペダル１０、各種設定の入力を行う操作パネル１１、布押さえ１７が上昇したか否かを検出する押さえ上昇センサ６１等が接続されている。
【００４７】
操作ペダル１０は、その踏量に応じた信号を出力し、ＣＰＵ９１はその信号出力に応じた回転数でミシンモータ５を回転駆動させる。なお、ミシンモータ５はその電源出力回路を介して制御装置９と接続され、駆動電流値を制御することで回転数制御が行われる。
布送り用パルスモータ５０は、ＣＰＵ９１により、エンコーダ７２の出力から認識される針落ちタイミングに対する所定のタイミングで同期を図って駆動制御され、送り歯１５による送り方向や送り量の変更が行われるようになっている。
針振り用パルスモータ７１は、ＣＰＵ９１により、エンコーダ７２の出力から認識される針落ちタイミングに対する所定のタイミングで同期を図って駆動制御され、針振りにより縫い針３ａを所定の針落ち位置に位置決めする。
【００４８】
操作パネル１１は、図１０に示されるように、縫製に関する各種の設定データの設定入力スイッチを備えると共に、所望する縫製パターンを形成するための、針数を設定する針数スイッチ１１１、針棒３の左右方向への針振りの針移動量を入力する針振り設定スイッチ１１２、送り歯１５が布を送る布送り量を入力する布送り設定スイッチ１１３や、設定された縫製パターンを記憶し登録する登録スイッチ１１４と、登録された縫製パターンの表示モードの切り替えを行う表示モード切替スイッチ１１５等を備えている。なお、この操作パネル１１は、いわゆるタッチパネルであり、各種の入力スイッチは切り替え表示されるとともに、登録された縫製パターンの形状を表示する表示部１１ａを備えている。
押さえ上昇センサ６１は、例えば、近接センサから構成され、アーム部２の内部に設けられ、押さえ支持体１８の上下動を検出することができる押さえ支持体１８の上下動経路の近傍に設けられている。
【００４９】
＜糸巻き時の送り量の制御＞
次に、ボビンに糸を巻装する際における送り量の制御について説明する。
図１１に示すように、縫製中、制御装置９のＣＰＵ９１は、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検出したか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、ＣＰＵ９１が、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検出したと判断した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、送り量制御プログラムを実行することにより、送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行う（ステップＳ２）。一方、ＣＰＵ９１が押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検出していないと判断した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は本処理を繰り返す。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ９１は、送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量を零にした後、解除プログラムを実行することにより、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の最高制限速度の制限を解除する（ステップＳ３）。
次いで、ＣＰＵ９１は、操作ペダル１０が踏み込まれたか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、ＣＰＵ９１が、操作ペダル１０が踏み込まれたと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、糸巻き装置に取り付けられたボビンに糸巻きを行う（ステップＳ５）。一方、ＣＰＵ９１が操作ペダル１０が踏み込まれていないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は本処理を繰り返す。
糸巻き中、ＣＰＵ９１は、操作ペダル１０踏み込みが解放されたか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ９１が、操作ペダル１０の踏み込みが解放されたと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ミシンモータ５を停止させ（ステップＳ７）、これをもって本処理を終了する。一方、ＣＰＵ９１が操作ペダル１０が解放されていないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は本処理を繰り返す。
【００５１】
＜作用効果＞
実施形態におけるミシン１００によれば、ボビンに糸を巻装する際には布押さえ１７を上昇させるが、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検出すると、ＣＰＵ９１は送り量制御プログラムを実行することにより、送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行う。また、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検出すると、ＣＰＵ９１は解除プログラムを実行することにより、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の最高制限速度の制限を解除する。これにより、ミシンモータ５の上軸４の回転速度は送りピッチに依存しなくなり、ボビンに糸を巻装する際には上軸４の最高回転速度まで回転させることができる。また、送り量が零となるのでミシンモータ５の上軸４を高速で回転させても送り歯１５が慣性力により大きく振れて針板１６の接触することがない。
よって、縫製中の布の送りピッチに関わらず、ボビンの糸の巻装時間を短縮して縫製効率を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検知した場合に、制御装置９により送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行うとともに、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の最高制限速度の制限を解除する解除モードと、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検知した場合であっても、送り量及び最高制限速度を維持する維持モードと、を設け、切替手段としてのモード切替スイッチにより自在に切替可能としてもよい。このような構成とすることにより、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ解除モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００５３】
また、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検知した場合に、針振り駆動装置７の駆動を停止させる針振り停止手段としての針振り停止プログラムをＲＯＭ９２内に記憶させておき、ボビンに糸を巻装する際に針振りを停止させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、針振りを別個の操作で停止させる必要がなく、ユーザにかかる手間を減らすことができる。
このような構成の場合において、制御装置９により送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行うとともに、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の制限速度の制限を解除する解除モードと、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検知した場合であっても、送り量及び制限速度を維持する維持モードと、を設け、針振り切替手段としてのモード切替スイッチにより自在に切替可能としてもよい。このような構成とすることにより、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ解除モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００５４】
また、ワイパー、糸切り、糸手繰り等の駆動を禁止する駆動禁止プログラムをＲＯＭ９２内に記憶させておき、ボビンに糸を巻装する際に各駆動機構の駆動を禁止させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、ミシンモータの主軸の駆動に連動して動作する駆動機構を別個の操作で禁止させる必要がなく、ユーザにかかる手間を減らすことができる。
このような構成の場合において、制御装置９により送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行うとともに、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の制限速度の制限を解除する解除モードと、押さえ上昇センサ６１が布押さえ１７の上昇を検知した場合であっても、送り量及び制限速度を維持する維持モードと、を設け、駆動切替手段としてのモード切替スイッチにより自在に切替可能としてもよい。このような構成とすることにより、ボビンに糸を巻装させる縫製においてのみ解除モードにすればよいので、使い勝手に優れたミシンとすることができる。
【００５５】
また、ユーザにより、糸巻き装置にてボビンに糸を巻きつける旨の指示を入力する糸巻き指示入力手段としての糸巻きスイッチを設け、この糸巻きスイッチから指示入力がなされた場合に、送り伝動機構２０の送り歯１５の送り量が零となるように角駒３０及び送り調節軸４０の調節を行うとともに、ＲＯＭ９２に記憶された駆動情報におけるミシンモータ５の上軸４の最高制限速度の制限を解除するようにしてもよい。このような構成としても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ミシンの全体構成を説明するための概略図である。
【図２】ミシンのベッド部、アーム部、胴部の斜視図である。
【図３】図１のIII方向から見たアーム部の内部機構を示す概略図である。
【図４】針振り機構の説明図である。
【図５】糸巻き装置の機構を説明する斜視図である。
【図６】糸巻き装置の分解斜視図である。
【図７】図１のVII−VII部分の断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII部分の断面図である。
【図９】送り駆動装置の布送り用パルスモータ近傍の構成を説明するための説明図である。
【図１０】ミシンの制御系を示すブロック図である。
【図１１】ボビンに糸巻きを行う際の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
３  針棒
３ａ  縫い針
６  針棒駆動装置（針駆動機構）
７  針振り駆動装置
８  送り駆動装置（送り機構）
９  制御装置（送り量制御手段、解除手段、針振り停止手段）
１７  布押さえ（押さえ）
３０  角駒（送り量変更手段）
４０  送り調節軸（送り量変更手段）
５０  布送り用パルスモータ（変更駆動手段）
６１  押さえ上昇センサ（検出手段）
９２  ＲＯＭ（記憶手段）
１００  ミシン
１２０  糸巻き装置
【図１】
2006255092.tif 000003
【図２】
2006255092.tif 000004
【図３】
2006255092.tif 000005
【図４】
2006255092.tif 000006
【図５】
2006255092.tif 000007
【図６】
2006255092.tif 000008
【図７】
2006255092.tif 000009
【図８】
2006255092.tif 000010
【図９】
2006255092.tif 000011
【図１０】
2006255092.tif 000012
【図１１】
2006255092.tif 000013