(57)【要約】【課題】縫製物の厚み及び伸縮性を正確に検出するとともに目飛びを防止することができるミシンを提供すること。【解決手段】ミシンＭは、押え足４８に対して、針１３に縫製物を送る送り方向にて針１３の手前に設けられて、針板４７に向けて突出する突部６１ｂを有する測定子６１と、針板４７に測定子６１に対向して設けられた凹部６２と、凹部６２の内部に設けられて、測定子６１の突部６１ｂが針板４７と押え足４８とによって挟持された縫製物とともに凹部６２の内部に進入した際に凹部６２に向けた縫製物の撓み量Ｗを検出する検出部６３と、から構成された撓み量検出機構６０を備え、タイミング調整機構Ｈが、撓み量検出機構６０により検出された撓み量Ｗに応じて、変更部によって釜５０の回転周期を変更させてタイミングを調整する。【選択図】図１
2019025266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針棒を駆動する上軸と、
前記針棒の下端に装着されて上糸が通される針と、
前記針が前記上糸とともに縫製物を貫通して前記針の側部に形成されたループを掬う剣先を有する回転可能な釜と、
前記釜を回転駆動する下軸と、
前記上軸及び前記下軸を回転自在に支持する機枠と、
前記針を挿通する針孔を有し、前記縫製物が載置される針板と、
前記針を挿通する押え孔を有し、前記針板に載置された前記縫製物を前記針板に向けて押える押え足と、
駆動源の駆動力によって作動して前記下軸の回転を変化させることにより前記釜の回転周期を変更する変更部を有していて、前記変更部が前記釜の前記回転周期を変更することにより、前記剣先が前記針に到達するタイミングを調整するタイミング調整機構と、を備えたミシンであって、
前記針板及び前記押え足のうちの一方に対して、前記針に前記縫製物を送る送り方向にて前記針の手前に設けられて、前記針板及び前記押え足のうちの他方に向けて突出する突部を有する測定子と、
前記他方に前記測定子に対向して設けられた凹部と、
前記凹部の内部又は前記測定子に設けられて、前記測定子の前記突部が前記針板と前記押え足とによって挟持された前記縫製物とともに前記凹部の前記内部に進入した際に前記内部に向けた前記縫製物の撓み量を検出する検出部と、から構成された撓み量検出機構を備え、
前記タイミング調整機構が、
前記撓み量検出機構により検出された前記撓み量に応じて、前記変更部によって前記釜の前記回転周期を変更させて前記タイミングを調整する、ミシン。
【請求項２】
前記撓み量検出機構は、
基準となる伸縮性及び厚みを有する基準縫製物の基準撓み量に対して、
前記縫製物が前記基準縫製物の前記伸縮性よりも大きな伸縮性を有する場合に、前記基準撓み量よりも大きな前記撓み量を検出し、
前記縫製物が前記基準縫製物の前記厚みよりも大きな厚みを有する場合に、前記基準撓み量よりも小さな前記撓み量を検出し、
前記タイミング調整機構は、
前記撓み量検出機構が前記基準撓み量よりも大きな前記撓み量及び前記基準撓み量よりも小さな前記撓み量を検出した場合、
前記基準撓み量のときに比べて前記タイミングを遅らせる、請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記測定子は、
先端側に前記突部を有し、且つ、基端側が前記一方に固定されて片持ち支持され、
弾性変形によって、前記突部が前記縫製物を前記検出部に向けて押圧し、
前記検出部は、
前記撓み量に関連する物理量として、前記測定子が前記縫製物とともに前記凹部に進入して前記検出部を押圧する押圧力を検出する、請求項１又は請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記撓み量検出機構が、
前記送り方向において、前記針を挟んで前後に設けられる、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載のミシン。
【請求項５】
前記変更部は、
前記上軸と前記下軸とを連結し前記上軸の回転と前記下軸の回転とを同期させるタイミングベルトと、
板カムであって、互いに独立した第一カム面及び第二カム面を有し、前記駆動源の前記駆動力を受けて回転するカム部材と、
前記機枠に回転自在に支持される一対のアーム部材と、
前記一対のアーム部材のそれぞれに取り付けられ、前記タイミングベルトに常時接触するプーリと、を備えており、
前記一対のアーム部材の一方が前記カム部材の前記第一カム面に従動し、前記一対のアーム部材の他方が前記カム部材の前記第二カム面に従動するように構成された、請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン、特に、針釜タイミング調整機構を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されたミシンの縫い目制御装置が知られている。この従来のミシンは、布押え棒の下部に設置された布押え足に圧力検出機構を設け、布押え足を下ろしているときの縫製物の厚さによる圧力の変化を検出することによって縫製物の厚みを自動的に検出するようになっている。
【０００３】
又、従来から、例えば、下記特許文献２に開示されたミシンの縫製物特性検知方法及び縫製物特性検知装置も知られている。この従来のミシンは、針板の内部に配置された針孔を有する測定子と、測定子の変位を検出する歪ゲージとを有しており、針が縫製物を貫通するときに針板に加わる力によって生じる測定子の変位を歪ゲージで検出するようになっている。これにより、縫製物の厚み、密度及び復元性を判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−８２５８８号公報
【特許文献２】特開２００３−３８８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来のミシンでは、縫製物の厚みは検出可能であっても、伸縮性が小さく厚みの薄い布と伸縮性の大きい薄い布とを正確に検出することができない場合がある。又、上記特許文献２に開示された従来のミシンでも、針が縫製物を貫通するときに針板に加わる力を入力情報としているため、伸縮性の小さい薄い布と伸縮性の大きい薄い布とを正確に検出することができない場合がある。ここで、縫製物の伸縮性及び厚みは、上糸が針とともに下死点から上死点に移動する際に針の側部に形成されるループの大きさに差異を生じさせるため、釜に設けられた剣先がループを掬うことができない可能性がある。更に、上記特許文献２に開示された従来のミシンでは、裁縫時において、針孔自体が上下方向に撓むためにループが適切に形成されない場合がある。これらの場合、釜に設けられた剣先がループを掬うことができず、その結果、縫製物に目飛びが生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、縫製物の厚み及び伸縮性を正確に検出するとともに目飛びを防止することができるミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係るミシンの発明は、針棒を駆動する上軸と、針棒の下端に装着されて上糸が通される針と、針が上糸とともに縫製物を貫通して針の側部に形成されたループを掬う剣先を有する回転可能な釜と、釜を回転駆動する下軸と、上軸及び下軸を回転自在に支持する機枠と、針を挿通する針孔を有し、縫製物が載置される針板と、針を挿通する押え孔を有し、針板に載置された縫製物を針板に向けて押える押え足と、駆動源の駆動力によって作動して下軸の回転を変化させることにより釜の回転周期を変更する変更部を有していて、変更部が釜の回転周期を変更することにより、剣先がループに到達するタイミングを調整するタイミング調整機構と、を備えたミシンであって、針板及び押え足のうちの一方に対して、針に縫製物を送る送り方向にて針の手前に設けられて、針板及び押え足のうちの他方に向けて突出する突部を有する測定子と、他方に測定子に対向して設けられた凹部と、凹部の内部又は測定子に設けられて、測定子の突部が針板と押え足とによって挟持された縫製物とともに凹部の内部に進入した際に内部に向けた縫製物の撓み量を検出する検出部と、から構成された撓み量検出機構を備え、タイミング調整機構が、撓み量検出機構により検出された撓み量に応じて、変更部によって釜の回転周期を変更させてタイミングを調整する。
【発明の効果】
【０００８】
これによれば、撓み量検出機構の検出部は、測定子の突部とともに凹部に進入した縫製物に生じる撓み量を検出することができる。この場合、縫製物が凹部の内部に向けて生じる撓み量は、縫製物の伸縮性及び縫製物の厚みによって異なる。即ち、縫製物の伸縮性が大きい程凹部の内部に縫製物が進入し易く、縫製物が厚く、且つ、硬い（例えば、基準となる縫製物の剛性や繊維密度に比べて、剛性や繊維密度が大きい）程凹部の内部に縫製物が進入しにくくなる。これにより、撓み量検出機構は、例えば、薄手で伸縮性の比較的小さい縫製物の場合の撓み量と、薄手で伸縮性の大きい縫製物の場合の撓み量と、厚くて硬い縫製物の場合の撓み量と、を適切に検出して、換言すれば、針の側部に形成されるループの大きさを適切に予測することができる。又、タイミング調整機構は、撓み量検出機構によって検出された縫製物の撓み量に基づいて、釜の剣先が針に到達するタイミング、即ち、剣先が針の側部に形成されたループを掬うタイミングを正確に調整することができる。従って、撓み量検出機構及びタイミング調整機構を備えるミシンは、縫製物の伸縮性及び厚みを正確に検出して剣先が針に到達するタイミングを適切に調整することができるので、釜の剣先がループをより確実に掬って縫製物に目飛びが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるミシンの実施形態の概要を示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す一部断面図である。
【図３】タイミング調整機構の構成を示す一部断面図である。
【図４】撓み量検出機構の構成を示す斜視図である。
【図５】撓み量検出機構の構成を示す一部断面図である。
【図６】撓み量検出機構によって検出される押圧力と縫製物の伸縮性及び厚みとの関係を示す図である。
【図７】タイミング調整機構及び撓み量検出機構の作動を説明するための図である。
【図８ａ】通常時における針の側部（背部）に形成されるループと剣先との位置を説明するための図である。
【図８ｂ】通常時において剣先がループを掬う状態を説明するための図である。
【図９ａ】形成されるループが小さい場合のループと剣先との位置を説明するための図である。
【図９ｂ】形成されるループが小さくタイミングが調整されない場合に剣先がループを掬い損ねる場合を説明するための図である。
【図１０】実施形態の第一変形例に係る撓み量検出機構の構成を示す一部断面図である。
【図１１】実施形態の第二変形例に係る撓み量検出機構の構成を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るミシンＭについて図面を参照しながら説明する。尚、説明に用いる各図は、概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。
【００１１】
図１及び図２に示すように、ミシンＭは、ミシン外郭１を有し、ミシン外郭１内に機枠２が収容されている。機枠２には、上軸３が、機枠２に固着された一対の軸受４，４によって、回転自在に支持されている。上軸３の一端には、ハンドホイール５、プーリ６が固着されている。プーリ６には、台形の従動プーリ６ａと小径のタイミングプーリ６ｂとが形成されている。
【００１２】
又、機枠２には、駆動モータ９が取り付けられ、駆動モータ９の出力軸には、モータプーリ８が固着されている。モータプーリ８は駆動ベルト７を介して従動プーリ６ａと回転伝達可能に接続されており、駆動モータ９の回転が減速された上軸３に伝達されるようになっている。
【００１３】
上軸３の他端には、周知のように針棒クランク１０が固定されており、クランクロッド１１により針棒１２が上下動する。又、針棒１２の下端には針１３が針止め１４により装着されている。針棒１２は、周知のように、軸１５を介して左右方向に揺動自在に軸支された針棒腕１６により、上下方向に摺動自在に軸支されている。これにより、針棒１２及び針１３は、上死点と下死点との間で上下動（移動）しつつ、軸１５を中心に左右揺動も可能となっている。
【００１４】
下軸１７は、機枠２に固着された軸受１８，１９により回転自在に支持されている。下軸１７の一端には、タイミングプーリ２０が止めねじ２１により固着されている。タイミングプーリ２０と従動プーリ６ａは同一歯数に設定されている。一方、下軸１７の他端には、図示を省略するねじ歯車が固着されており、下軸１７の回転に伴って釜５０（図７を参照）が２倍に増速されて回転するようになっている。即ち、下軸１７は回転可能な釜５０を回転駆動するようになっている。
【００１５】
タイミングプーリ６ｂとタイミングプーリ２０とは、上軸３の回転と下軸１７の回転とを同期させるタイミングベルト２２によって回転伝達可能に接続されており、通常時において、上軸３と下軸１７とは等速回転する。タイミングプーリ６ｂとタイミングプーリ２０との間にあってタイミングプーリ２０寄りの位置には、図２に示すように、タイミング調整機構Ｈを構成する一対のテンションプーリ２３，２４がタイミングベルト２２を外側から挟むように、即ち、常時接触するように設置されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、機枠２において、従動プーリ６ａとタイミングプーリ２０との中間位置でタイミングベルト２２が走行する付近には、軸２５が突設されている。タイミング調整機構Ｈの一対のアーム部材を構成するテンションプーリブラケット２６は、図３に詳細に示すように、略三角形とされており、上部コーナには軸２５に嵌合するブッシュ２７が突設されていて、下部コーナには軸２８が突設されている。軸２８には、テンションプーリ２３が回動自在に嵌合されている（図２を参照）。もう一つの角部は直角に折り曲げられており、虫ねじ２９がねじ込まれナット３０によりロックされている。
【００１７】
一対のアーム部材を構成するテンションプーリブラケット３１は、上部でコの字状に曲げられるとともに貫通孔が設けられており、ブッシュ２７の外周に回動自在に嵌合されている。又、テンションプーリブラケット３１の下端には軸３２が突設されている。軸３２には、テンションプーリ２４が回動自在に嵌合されている（図２を参照）。更に、テンションプーリブラケット３１の中央部分には、軸３２と反対側にピン３３が突設されている。ここで、テンションプーリブラケット２６とテンションプーリブラケット３１とは、機枠２に同軸に支持されている。
【００１８】
カム従動腕３４は、テンションプーリブラケット３１と同様に上部でコの字状に曲げられるとともに貫通孔が設けられており、ブッシュ２７の外周に回動自在に嵌合している。ここで、カム従動腕３４は、テンションプーリブラケット３１におけるコの字曲げ部の間にスペーサ３６を介して挟持されている。カム従動腕３４は、下端部にピン３５が突設されるとともに突起部３４ａを備えている。これら、テンションプーリブラケット２６、テンションプーリブラケット３１及びカム従動腕３４は、それぞれ、機枠２の軸２５を中心として回動自在であり、止め輪３７により軸方向への移動が規制されるようになっている。
【００１９】
タイミング調整機構Ｈの駆動源としてのステッピングモータ３８は、ねじ４０によりブラケット３９に螺着されている。又、ブラケット３９は、ねじ４１により機枠２に螺着されている。タイミング調整機構Ｈのカム部材であるカム４２は、板カムである。
【００２０】
カム部材としてのカム４２（板カム）は、垂直軸に対して略対称を成した互いに独立した第一カム面及び第二カム面として、互いに独立したカム面４２ａ，４２ｂを有しており、ステッピングモータ３８の回転軸３８ａに圧入固定されている。第一カム面であるカム面４２ａは、カム従動腕３４のピン３５に当接している。第二カム面であるカム面４２ｂは、テンションプーリブラケット３１のピン３３に当接している。
【００２１】
テンションプーリブラケット２６に取り付けられた虫ねじ２９の先端は、カム従動腕３４の突起部３４ａに当接している。これにより、駆動源としてのステッピングモータ３８が回転すると、タイミングベルト２２に常時接触する一対のテンションプーリ２３，２４は、図２において軸２５を中心に左右に揺動する。ステッピングモータ３８は、上軸３の回転及び振り幅量や糸の種類、後述する撓み量検出機構６０によって検出された縫製物の撓み量から検出される布の種類等の情報に応じて、コンピュータ（図示省略）によって制御されて作動する。
【００２２】
ここで、上述したタイミングベルト２２、プーリとしてのテンションプーリ２３，２４、アーム部材としての一対のテンションプーリブラケット２６，３１、駆動源としてのステッピングモータ３８、及び、カム部材としてのカム４２のカム面４２ａ，４２ｂは、本発明のタイミング調整機構Ｈの変更部を構成する。タイミング調整機構Ｈは、図７に示すように、針１３が上糸Ｙとともに縫製物Ｃを貫通して下死点まで移動し、針１３が上糸Ｙとともに下死点から上死点に向けて移動するときに針１３の側部（縫製物Ｃが針１３に送られる送り方向における針１３の背部であって図７において針１３の左側）に形成される上糸ＹのループＲを釜５０に設けられた剣先５１が掬うタイミングを、下軸１７の回転を変化させて調整するものである。尚、タイミング調整機構Ｈの作動については後述する。
【００２３】
又、図１に示すように、幅ステッピングモータ４３は、小歯車４４が軸に取り付けられ幅駆動腕４５の扇状歯車４５ａと噛み合っている。幅駆動腕４５はロッド４６と連結されており、ロッド４６は針棒腕１６の下部に連結されている。これにより、幅ステッピングモータ４３の回動は、針棒腕１６に伝えられて針１３が左右に揺動する。
【００２４】
又、図１及び図４に示すように、機枠２には、針板４７及び押え足４８が設けられる。針板４７は、針棒１２（針棒腕１６）の下方に設けられている。針板４７には、針１３を挿通させる針孔４７ａが形成されている。押え足４８は、針板４７に対向するように設けられており、針棒１２（針棒腕１６）の軸線の方向に沿って上下動して針板４７の上面に載置された縫製物を押えるようになっている。押え足４８には、針１３を挿通させる押え孔４８ａが形成されている。
【００２５】
図４及び図５に示すように、撓み量検出機構６０は、針板４７及び押え足４８に設けられており、針板４７と押え足４８とによって挟持された縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出する。本実施形態において、撓み量検出機構６０は、縫製物Ｃが針１３に送られる送り方向において、針１３を挟んで前後のうちの前方（図５において針１３の右側）に設けられる。撓み量検出機構６０は、針板４７及び押え足４８のうちの一方である押え足４８に設けられた測定子６１と、針板４７及び押え足４８のうちの他方である針板４７に測定子６１に対向して設けられた凹部６２の内部に収容された検出部６３と、から構成される。
【００２６】
測定子６１は、本体部６１ａ及び突部６１ｂを有している。本体部６１ａは、梁状に形成されており、先端側に突部６１ｂを有し、且つ、基端側が押え足４８に固定されて片持ち支持されている。突部６１ｂは、図５に示すように、針板４７（より詳しくは、凹部６２）に向けて突出している。これにより、測定子６１は、針板４７と押え足４８とによって挟持された縫製物Ｃを、弾性変形により、突部６１ｂを介して検出部６３に向けて押圧する。ここで、図５に示すように、突部６１ｂの形成寸法Ｌｓは、凹部６２の形成寸法Ｌｋに対して、後述する基準縫製物Ｃｓとともに突部６１ｂが凹部６２に進入可能となるように、凹部６２の形成寸法Ｌｋよりも小さく設定されている。
【００２７】
凹部６２は、針板４７に設けられており、測定子６１の突部６１ｂに向けて開口するように形成されている。検出部６３は、凹部６２の内部に収容されている。検出部６３は、測定子６１の突部６１ｂが縫製物Ｃとともに凹部６２の内部に進入した際に縫製物Ｃの凹部６２の内部に向けた撓み量Ｗを検出する。本実施形態において、検出部６３は、撓み量Ｗに関連する物理量として、測定子６１の突部６１ｂが縫製物Ｃを介して検出部６３を押圧する押圧力Ｆを検出する。
【００２８】
ここで、押圧力Ｆと縫製物Ｃの撓み量Ｗとの関係は、図６に示すように、押圧力Ｆが大きいほど撓み量Ｗが大きくなり、押圧力Ｆが小さいほど撓み量Ｗが小さくなる関係にある。又、縫製物Ｃが針板４７と押え足４８とによって挟持された状態において、撓み量Ｗ（押圧力Ｆ）が大きいほど縫製物Ｃの伸縮性が大きくなる関係が成立し、撓み量Ｗ（押圧力）が小さいほど伸縮性が小さく関係が成立する。更には、撓み量Ｗ（押圧力Ｆ）が大きいほど縫製物Ｃの厚みが薄く且つ剛性や繊維密度が小さくて柔らかくなる関係が成立し、撓み量Ｗ（押圧力）が小さいほど縫製物Ｃの厚みが厚く且つ剛性や繊維密度が大きくて硬くなる関係が成立する。
【００２９】
このように構成されたミシンＭにおいては、駆動モータ９の回転（駆動力）が減速されて上軸３に伝達される。上軸３に伝達された回転は上軸３に固着された針棒クランク１０により往復運動に変換され、クランクロッド１１を介して針棒１２が上下動し、針止め１４により針棒１２の下端に固着された針１３も一体となって上下動、即ち、上死点と下死点との間を移動する。一方、上軸３の一体に固着されたタイミングプーリ６ｂとタイミングベルト２２を介して連結されたタイミングプーリ２０は、タイミングプーリ６ｂと同速で回動し、一体となって下軸１７も回動する。釜５０は、周知のように図示しないねじ歯車機構により下軸１７の回転が増速されて、回転する。又、幅ステッピングモータ４３は、上軸３の回転と同期してコンピュータ制御により回転し、幅出しロッド４６を介して針１３を左右に揺動させる。
【００３０】
タイミング調整機構Ｈにおいては、図７に示すように、針１３が下死点から上死点に向けて移動することにより上糸Ｙが針１３の挿通孔１３ａを挿通される上糸Ｙの背側Ｙ１（即ち、針１３の側部であって背部）に形成されるループＲを釜５０の剣先５１が掬うタイミング、即ち、剣先５１が針１３に到達するタイミングを調整する。具体的に、タイミング調整機構Ｈにおいては、剣先５１がループＲの形成時に未だループＲに到達していない、即ち、ループＲの形成時において釜５０の剣先５１に遅れが発生している場合、コンピュータからの指令により、駆動源であるステッピングモータ３８を図３の状態において時計方向に回転させる。
【００３１】
これにより、カム４２も図３の状態においてと径方向に回転しピン３５がカム面４２ａを登る。これと同時に、ピン３３がカム面４２ｂを下る。これにより、図３の状態において、カム従動腕３４が軸２５を中心に時計方向に揺動し、この動きが突起部３４ａに当接した虫ねじ２９を介してテンションプーリブラケット２６に伝えられ、テンションプーリ２３が図２の状態において左方向に移動する。同時にテンションプーリブラケット３１がブッシュ２７を中心に時計方向に揺動し、テンションプーリ２４が図２の状態において左方向に移動する。これにより、タイミングプーリ２０は、タイミングプーリ６ｂに対して進角される。ここで、タイミングプーリ２０は下軸１７に固着されており、下軸１７は釜５０を回転駆動する。従って、タイミングプーリ２０が進角する場合には、上軸３の回転に対して進角するように下軸１７の回転が変化し、その結果、釜５０の回転周期が進角するように調整される。
【００３２】
又、タイミング調整機構Ｈにおいては、ループＲが形成される前に釜５０の剣先５１がループＲを掬う位置（即ち、針１３）を通過している、即ち、ループＲの形成時において釜５０の剣先５１に進みが発生している場合、コンピュータからの指令により、ステッピングモータ３８を図３の状態において反時計方向に回転させる。これにより、上述した場合とは反対の動きにより、テンションプーリ２３，２４が図２の状態において右方向に移動する。これにより、タイミングプーリ２０は、タイミングプーリ６ｂに対して遅角される。従って、タイミングプーリ２０が遅角される場合には、上軸３の回転に対して遅角になるように下軸１７の回転が変化し、その結果、釜５０の回転周期が遅角になるように調整される。
【００３３】
ところで、上糸Ｙの背側Ｙ１に形成されるループＲの大きさは、縫製物Ｃの伸縮性及び厚み（硬さ）に依存する。ここで、上糸Ｙの背側Ｙ１に形成されるループＲは、図８ａに示すように、針１３が上糸Ｙとともに下死点から上死点に向けて移動する際に、上糸Ｙが縫製物Ｃとの間に生じる摩擦力によって上昇が妨げられて（即ち、針１３の上昇に追従できずに）形成される。そして、上述のように調整された回転周期によって回転する釜５０の剣先５１は、図８ｂに示すように、上糸Ｙの背側Ｙ１に形成されたループＲを掬う。これにより、縫製物Ｃの縫製がなされる。
【００３４】
しかしながら、縫製物Ｃの伸縮性が大きい場合には、針１３が縫製物Ｃを貫通する際に下方への撓みが発生し、縫製物Ｃを貫通した針１３が下死点から上死点に向けて移動する際には針１３の移動に伴って摩擦力により縫製物Ｃが下方への撓みを解消しながら上方に向けて撓む。このため、縫製物Ｃが針１３の移動に伴って上方に向けて撓んでいる（下方への撓みを解消している）間は、上糸Ｙと縫製物Ｃとの間に摩擦力が生じないので、ループＲの形成が阻害される。尚、縫製物Ｃは針板４７と押え足４８とによって挟持された状態になっているので、針１３の移動に伴う縫製物Ｃの上方への撓みはある程度の大きさに抑えられる。そして、縫製物Ｃの上方への撓みが抑えられると、上糸Ｙと縫製物Ｃとの間に摩擦力が生じ、ループＲが形成される。即ち、縫製物Ｃの伸縮性が大きい場合には、図９ａに示すように、ループＲの形成が遅れるとともに、形成されるループＲの大きさが小さくなる。
【００３５】
又、縫製物Ｃの厚みが大きく、剛性や繊維密度が大きくて硬い場合には、針１３が上糸Ｙとともに縫製物Ｃを貫通する際に針１３及び上糸Ｙに縫製物Ｃから作用する摩擦力が大きくなる。この場合、摩擦力が作用する上糸Ｙにおいては、上糸Ｙの挿通孔１３ａに挿通される背側Ｙ１及び上糸Ｙが挿通孔１３ａに挿通された先の上糸Ｙの手前側Ｙ２（図７を参照）が、針１３の下死点に向けた移動に伴って縫製物Ｃと挿通孔１３ａとの間で引っ張られた状態になる。その結果、背側Ｙ１及び手前側Ｙ２が延ばされた状態になる。この状態から針１３が下死点から上死点に向けて移動する際には、背側Ｙ１及び手前側Ｙ２の延びが解消されてから背側Ｙ１にループＲが形成され始める。即ち、縫製物Ｃが厚く、剛性や繊維密度が大きくて硬い場合にも、図９ａに示すように、ループＲの形成が遅れるとともに、形成されるループＲの大きさが小さくなる。
【００３６】
このように、ループＲの形成が遅れてループＲの大きさが小さい場合、図９ｂに示すように、剣先５１がループＲを掬いにくくなる。即ち、剣先５１がループＲの外側を通過してループＲを掬い損ねると、縫製物Ｃに対して、所謂、目飛びが生じてしまう。
【００３７】
そこで、ミシンＭにおいては、撓み量検出機構６０が、縫製物Ｃが針１３に向けて送られる前、即ち、縫製される前に縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出し、検出した撓み量Ｗをタイミング調整機構Ｈに出力する。そして、タイミング調整機構Ｈは、入力された撓み量Ｗに応じて、下軸１７の回転を変化させて釜５０の剣先５１がループＲを掬うタイミング、即ち、剣先５１が針１３に到達するタイミングを調整する。
【００３８】
上述したように、検出部６３は、撓み量Ｗに関連する物理量として測定子６１による押圧力Ｆを検出する。そして、図６に示すように、縫製物Ｃの伸縮性が高くなるほど検出される押圧力Ｆが大きくなるので撓み量Ｗが大きく、又、縫製物Ｃの厚みが厚く硬くなるほど検出される押圧力Ｆが小さくなるので撓み量Ｗが小さくなる。ここで、縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出する、換言すれば、縫製物Ｃの伸縮性及び厚み（硬さ）を検出するにあたり、基準となる伸縮性及び厚み（硬さ）を有する基準縫製物Ｃｓの基準撓み量Ｗｓを用いる。
【００３９】
これにより、検出部６３は、縫製物Ｃが基準縫製物Ｃｓの伸縮性よりも大きな伸縮性を有する場合には、図６に示すように、基準撓み量Ｗｓよりも大きな撓み量Ｗ、即ち、基準撓み量Ｗｓに相当する押圧力Ｆ（Ｆ１≦Ｆ≦Ｆ２）よりも大きな押圧力Ｆ（＞Ｆ２）を検出する。又、検出部６３は、縫製物Ｃが基準縫製物Ｃｓの厚みよりも大きな厚みと硬さを有する場合に、基準撓み量Ｗｓよりも小さな撓み量Ｗ、即ち、基準撓み量Ｗｓに相当する押圧力Ｆ（Ｆ１≦Ｆ≦Ｆ２）よりも小さな押圧力Ｆ（＜Ｆ１）を検出する。
【００４０】
一方、タイミング調整機構Ｈは、撓み量検出機構６０によって検出された押圧力Ｆに基づいて、釜５０の剣先５１がループＲを掬うタイミングを調整する。以下、このタイミングの調整を具体的に説明する。
【００４１】
図６に示すように、検出された押圧力ＦがＦ１≦Ｆ≦Ｆ２の場合には、基準縫製物Ｃｓであるので、タイミング調整機構Ｈは通常のタイミング調整、即ち、下軸１７の回転を変化させて釜５０の剣先５１を進角させたり遅角させたりする。具体的には、コンピュータは、撓み量検出機構６０によって検出された押圧力Ｆを用いて基準縫製物Ｃｓであると検出した場合には、ステッピングモータ３８を時計方向又は反時計方向に回転させることにより、テンションプーリ２３，２４を図２の状態において左右方向に移動させて下軸１７の回転を変化させる。
【００４２】
又、検出された押圧力ＦがＦ＜Ｆ１の場合には、図６に示すように、縫製物Ｃの厚みが基準縫製物Ｃｓの厚みよりも厚く且つ硬い（例えば、基準縫製物Ｃｓの剛性や繊維密度に比べて、剛性や繊維密度が大きい）又は縫製物Ｃの伸縮性が基準縫製物Ｃｓよりも小さいので、タイミング調整機構Ｈは下軸１７の回転を変化させて釜５０の剣先５１を遅角させる。具体的には、コンピュータは、撓み量検出機構６０によって検出された押圧力Ｆを用いて縫製物Ｃが厚くて硬いと検出した場合には、ステッピングモータ３８を反時計方向に回転させることにより、テンションプーリ２３，２４を図２の状態において右方向に移動させて下軸１７の回転を変化させる。これにより、図９ａに示すように、縫製物Ｃが厚くて硬くループＲの形成が遅れる場合であっても剣先５１を遅角させているので、ループＲの形成時に合わせてループＲを掬う位置に剣先５１は移動する。又、剣先５１を遅角させているので、ループＲの大きさは大きくなり、その結果、図８ｂに示すように、剣先５１は大きなループＲを掬うことができる。
【００４３】
更に、検出された押圧力ＦがＦ＞Ｆ２の場合には、図６に示すように、縫製物Ｃの伸縮性が基準縫製物Ｃｓの伸縮性よりも大きいので、タイミング調整機構Ｈは下軸１７の回転を変化させて釜５０の剣先５１を遅角させる。具体的には、コンピュータは、撓み量検出機構６０によって検出された押圧力Ｆを用いて縫製物Ｃの伸縮性が大きいと検出した場合には、ステッピングモータ３８を反時計方向に回転させることにより、テンションプーリ２３，２４を図２の状態において右方向に移動させて下軸１７の回転を変化させる。これにより、図９ａに示すように、縫製物Ｃの伸縮性が大きくループＲの形成が遅れる場合であっても、剣先５１を遅角させているので、ループＲの形成時に合わせてループＲを掬う位置に剣先５１は移動する。又、剣先５１を遅角させているので、ループＲの大きさは大きくなり、その結果、図８ｂに示すように、剣先５１は大きなループＲを掬うことができる。
【００４４】
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態のミシンＭは、針棒１２を駆動する上軸３と、針棒１２の下端に装着されて上糸Ｙが通される針１３と、針１３が上糸Ｙとともに縫製物Ｃを貫通して針１３の側部（背部）に形成されたループＲを掬う剣先５１を有する回転可能な釜５０と、釜５０を回転駆動する下軸１７と、上軸３及び下軸１７を回転自在に支持する機枠２と、針１３を挿通する針孔４７ａを有し、縫製物Ｃが載置される針板４７と、針１３を挿通する押え孔４８ａを有し、針板４７に載置された縫製物Ｃを針板４７に向けて押える押え足４８と、駆動源であるステッピングモータ３８の駆動力によって作動して下軸１７の回転を変化させることにより釜５０の回転周期を変更する変更部を構成するタイミングベルト２２、プーリとしてのテンションプーリ２３，２４、アーム部材としての一対のテンションプーリブラケット２６，３１、及び、板カムのカム部材としてのカム４２のカム面４２ａ，４２ｂを有していて、変更部が釜５０の回転周期を変更することにより、剣先５１が針１３に到達するタイミングを調整するタイミング調整機構Ｈと、を備えたミシンである。
【００４５】
ミシンＭは、針板４７及び押え足４８のうちの一方である押え足４８に対して、針１３に縫製物Ｃを送る送り方向にて針１３の手前に設けられて、針板４７及び押え足４８のうちの他方である針板４７に向けて突出する突部６１ｂを有する測定子６１と、針板４７に測定子６１に対向して設けられた凹部６２と、凹部６２の内部又は測定子６１のうちの凹部６２の内部に設けられて、測定子６１の突部６１ｂが針板４７と押え足４８とによって挟持された縫製物Ｃとともに凹部６２の内部に進入した際に凹部６２に向けた縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出する検出部６３と、から構成された撓み量検出機構６０を備え、タイミング調整機構Ｈが、撓み量検出機構６０により検出された撓み量Ｗに応じて、変更部によって釜５０の回転周期を変更させてタイミングを調整する。
【００４６】
これによれば、撓み量検出機構６０の検出部６３は、測定子６１の突部６１ｂとともに凹部６２に進入した縫製物Ｃに生じる撓み量Ｗを検出することができる。この場合、縫製物Ｃが凹部６２の内部に向けて生じる撓み量Ｗは、縫製物Ｃの伸縮性及び縫製物Ｃの厚み（硬さを含む）によって異なる。これにより、撓み量検出機構６０は、例えば、伸縮性を有していない縫製物Ｃ（基準縫製物Ｃｓ）の場合の撓み量Ｗ（基準撓み量Ｗｓ）と、伸縮性を有する縫製物Ｃの場合の撓み量Ｗと、厚くて硬い縫製物Ｃの場合の撓み量Ｗと、を適切に検出して、換言すれば、針１３の側部に形成されるループの大きさを適切に予測することができる。
【００４７】
又、タイミング調整機構Ｈは、撓み量検出機構６０によって検出された縫製物Ｃの撓み量Ｗに基づいて、釜５０の剣先５１が針１３に到達するタイミング、換言すれば、剣先５１が針１３の背部（上糸Ｙの背側Ｙ１）に形成されたループＲを掬うタイミングを正確に調整することができる。従って、撓み量検出機構６０及びタイミング調整機構Ｈを備えるミシンＭは、縫製物Ｃの伸縮性及び厚みを正確に検出して剣先５１が針１３に到達するタイミングを適切に調整することができるので、釜５０の剣先５１がループＲをより確実に掬って縫製物Ｃに目飛びが生じることを防止することができる。
【００４８】
又、ミシンＭにおいては、撓み量検出機構６０が縫製物Ｃの送り方向にて針１３を挟んで前後のうちの針１３の手前に配置される。これにより、縫製物Ｃの縫製時において、針１３が上死点と下死点との間を繰り返し移動しても、撓み量検出機構６０の測定子６１は縫製物Ｃを押圧した状態で維持される。即ち、撓み量検出機構６０は縫製時において、片持ち支持された測定子６１は、基端側を中心に繰り返し上下動（回転動）しないため、特に、測定子６１の本体部６１ａの基端側に金属疲労が生じることを抑制することができる。従って、ミシンＭが長期間に渡り使用された場合であっても、撓み量検出機構６０の測定子６１が破損してしまうことを防止することができる。
【００４９】
更に、ミシンＭにおいては、針１３の手前に撓み量検出機構６０が設けられるので、針１３が縫製物Ｃを貫通する前、換言すれば、釜５０の剣先５１がループＲを掬う前に、撓み量検出機構６０が縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出することができる。これにより、タイミング調整機構Ｈは、縫製物Ｃの撓み量Ｗを適切に反映してタイミングを調整することができる。従って、縫製物Ｃを縫製する場合、剣先５１が確実にループＲを掬うことができるので、縫製物Ｃに目飛びが生じることを防止することができる。
【００５０】
この場合、撓み量検出機構６０は、基準となる伸縮性及び厚みを有する基準縫製物Ｃｓの基準撓み量Ｗｓに対して、縫製物Ｃが基準縫製物Ｃｓの伸縮性よりも大きな伸縮性を有する場合に、基準撓み量Ｗｓよりも大きな撓み量Ｗを検出し、縫製物Ｃが基準縫製物Ｃｓの厚みよりも大きな厚みを有する場合に、基準撓み量Ｗｓよりも小さな撓み量Ｗを検出し、タイミング調整機構Ｈは、撓み量検出機構６０が基準撓み量Ｗｓよりも大きな撓み量Ｗ及び基準撓み量Ｗｓよりも小さな撓み量Ｗを検出した場合、基準撓み量Ｗｓのときに比べてタイミングを遅らせることができる。
【００５１】
これによれば、撓み量検出機構６０は、基準縫製物Ｃｓの場合の基準撓み量Ｗｓを基準として、伸縮性の大きい縫製物Ｃの場合の撓み量Ｗと、厚くて硬い縫製物Ｃの場合の撓み量Ｗと、をより正確に検出することができる。これにより、撓み量検出機構６０及びタイミング調整機構Ｈを備えるミシンＭは、縫製物Ｃの伸縮性及び厚みを極めて正確に検出して剣先５１が針１３に到達するタイミングをより正確に調整することができる。従って、ミシンＭは、釜５０の剣先５１がループＲをより確実に掬って縫製物Ｃに目飛びが生じることを確実に防止することができる。
【００５２】
又、これらの場合、測定子６１は、本体部６１ａの先端側に突部６１ｂを有し、且つ、本体部６１ａの基端側が押え足４８に固定されて片持ち支持され、弾性変形によって、突部６１ｂが縫製物Ｃを検出部６３に向けて押圧し、検出部６３は、撓み量Ｗに関連する物理量として、測定子６１が縫製物Ｃとともに凹部６２に進入して検出部６３を押圧する押圧力Ｆを検出することができる。
【００５３】
これによれば、撓み量検出機構６０が縫製物Ｃの撓み量Ｗに関連する物理量として、測定子６１の突部６１ｂが撓みを生じた縫製物Ｃとともに検出部６３を押圧する押圧力Ｆを検出することができる。これにより、極めて簡単な構成により、押圧力Ｆ即ち撓み量Ｗを正確に検出することができる。
【００５４】
（実施形態の第一変形例）
上記実施形態においては、測定子６１が押え足４８に設けられ、凹部６２及び検出部６３が針板４７に設けられるようにした。これに代えて、図１０に示すように、測定子６４が針板４７に設けられ、凹部６５及び検出部６６が押え足４８に設けられるようにすることも可能である。この場合には、測定子６４、凹部６５及び検出部６６は、上記実施形態の測定子６１、凹部６２及び検出部６３と同一の構成とされる。そして、測定子６４、凹部６５及び検出部６６が上下方向にて測定子６１、凹部６２及び検出部６３と逆に設けられる点でのみ異なるので、上記実施形態の場合と同一の効果が得られる。
【００５５】
（実施形態の第二変形例）
上記実施形態及び上記第一変形例においては、撓み量検出機構６０の検出部６３が、針板４７又は押え足４８に設けられた凹部６２の内部に収容されるようにした。これに代えて、図１１に示すように、検出部６３を測定子６１の本体部６１ａに設けることも可能である。この場合、検出部６３は、撓み量Ｗに関連する物理量として、測定子６１の突部６１ｂが縫製物Ｃを凹部６２に向けて押圧して撓ませる際に本体部６１ａに生じる歪量Ｚを検出することができる。従って、この場合には、検出部６３は、歪ゲージを用いて構成することができる。
【００５６】
ここで、撓み量Ｗと歪量Ｚとの関係は、縫製物Ｃの撓み量Ｗが大きいほど測定子６１（本体部６１ａ）の歪量Ｚは小さくなり、縫製物Ｃの撓み量Ｗが小さいほど測定子６１（本体部６１ａ）の歪量Ｚは大きくなる関係を有する。従って、この第二変形例の場合においては、伸縮性の大きい薄手の縫製物Ｃにおいては撓み量Ｗが基準縫製物Ｃｓの基準撓み量Ｗｓに比べて大きくなるので、歪量Ｚは基準縫製物Ｃｓの基準歪量Ｚｓよりも小さくなる。一方、厚くて硬い縫製物Ｃにおいては撓み量Ｗが基準縫製物Ｃｓの基準撓み量Ｗｓに比べて小さくなるので、歪量Ｚは基準縫製物Ｃｓの基準歪量Ｚｓよりも大きくなる。従って、この第二変形例の場合においては、撓み量検出機構６０は、測定子６１即ち本体部６１ａの歪量Ｚを検出することにより、縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出することができる。これにより、この第二変形例の場合においても、上記実施形態及び上記第一変形と同等の効果が得られる。
【００５７】
本発明の実施に当たっては、上記実施形態及び上記各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００５８】
例えば、上記実施形態及び上記各変形例においては、撓み量検出機構６０が、押え足４８に対して片持ち支持された測定子６１又は針板４７に対して片持ち支持された測定子６４を有しており、測定子６１及び測定子６４が基端側を中心に回動するようにした。これに代えて、測定子が板状の本体部を有し、本体部の中央部分に突部が設けられ、針板４７に設けられた凹部及び凹部に収容された検出部に対して、測定子が上下方向に（針棒１２と平行に）変位するようにしてもよい。この場合、測定子が付勢部材（ばね等の弾性部材）によって凹部（検出部）に向けて付勢されることにより、縫製物Ｃを凹部（検出部）に向けて撓ませることができる。
【００５９】
従って、この場合においても、撓み量検出機構は、縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出することができるので、上記実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。尚、この場合には、測定子を、例えば、針棒１２と平行となる軸体とし、この軸体の先端側（突部に相当）が凹部（検出部）に向けて上下方向に進退するようにしてもよい。この場合においても、上記実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。
【００６０】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、縫製物Ｃの送り方向、具体的には縫製物Ｃの順送り方向にて針１３の手前（針１３の前方）にのみ撓み量検出機構６０を設けるようにした。これに加えて、送り方向にて針１３を挟んで前後、即ち、縫製物Ｃの逆送り方向にて針１３の手前（上記実施形態における針１３の後方）にも、更に撓み量検出機構６０を設けることも可能である。即ち、この場合には、縫製物Ｃの順送り及び逆送りに対応して、縫製物Ｃの撓み量Ｗを検出し、タイミング調整機構Ｈがタイミングを調整することができる。
【００６１】
又、上記実施形態及び上記第一変形例においては、撓み量検出機構６０の検出部６３，６６が、撓み量Ｗに関連する物理量として、押圧力Ｆを検出するようにした。これに代えて、検出部６３，６６が、撓み量Ｗに関連する物理量として、突部６１ｂ，６４ｂによって撓まされた縫製物Ｃの変位量と検出するようにすることも可能である。
【００６２】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、撓み量検出機構６０によって検出された縫製物Ｃの撓み量Ｗを用いて、タイミング調整機構Ｈが釜５０の回転周期を調整するようにした。これに加えて、又は、これに代えて、撓み量検出機構６０によって検出された縫製物Ｃの撓み量Ｗを用いて、ミシンＭの縫製条件、例えば、糸調子や押え足４８による押え力を変更することも可能である。この場合には、ミシンＭに搭載された各種アクチュエータ（モータ等）が撓み量Ｗに基づいて変更される。尚、タイミング調整機構Ｈによって調整される釜５０の回転周期即ち剣先５１がループＲを掬うタイミングも、ミシンＭの縫製条件に含まれるものである。
【００６３】
更に、上記実施形態及び上記各変形例においては、タイミング調整機構Ｈを構成するカム４２が駆動源であるステッピングモータ３８によって駆動されるようにした。これに代えて、例えば、ミシンＭに搭載された他のモータによる駆動力をリンク又は歯車等の機械的な構成を介してカム部材であるカム４２に伝達し駆動することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ミシン外郭、２…機枠、３…上軸、４，４…軸受、５…ハンドホイール、６…プーリ、６ａ…従動プーリ、６ｂ…タイミングプーリ、７…駆動ベルト、８…モータプーリ、９…駆動モータ、１０…針棒クランク、１１…クランクロッド、１２…針棒、１３…針、１３ａ…挿通孔、１４…針止め、１５…軸、１６…針棒腕、１７…下軸、１８，１９…軸受、２０…タイミングプーリ（プーリ）、２１…止めねじ、２２…タイミングベルト、２３…テンションプーリ（プーリ）、２４…テンションプーリ、２５…軸、２６…テンションプーリブラケット（アーム部材）、２７…ブッシュ、２８…軸、２９…虫ねじ、３０…ナット、３１…テンションプーリブラケット（アーム部材）、３２…軸、３３…ピン、３４…カム従動腕、３４ａ…突起部、３５…ピン、３６…スペーサ、３７…止め輪、３８…ステッピングモータ（駆動源）、３８ａ…回転軸、３９…ブラケット、４０，４１…ねじ、４２…カム（カム部材）、４２ａ…カム面（第一カム面）、４２ｂ…カム面（第二カム面）、４３…幅ステッピングモータ、４４…小歯車、４５…幅駆動腕、４５ａ…扇状歯車、４６…ロッド、４７…針板、４７ａ…針孔、４８…押え足、４８ａ…孔、５０…釜、５１…剣先、６０…撓み量検出機構、６１…測定子、６１ａ…本体部、６１ｂ…突部、６２…凹部、６３…検出部、６４…測定子、６４ａ…本体部、６４ｂ…突部、６５…凹部、６６…検出部、Ｃ…縫製物、Ｃｓ…基準縫製物、Ｆ…押圧力、Ｈ…タイミング調整機構、Ｌｋ…形成寸法、Ｌｓ…形成寸法、Ｍ…ミシン、Ｒ…ループ、Ｗ…撓み量、Ｗｓ…基準撓み量、Ｙ…上糸、Ｙ１…背側（背部）、Ｙ２…手前側、Ｚ…歪量、Ｚｓ…基準歪量
【図１】
2019025266.tif 000003
【図２】
2019025266.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019025266.tif 000009
【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
2019025266.tif 000012
【図９ｂ】
2019025266.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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