(57)【要約】【課題】二重環縫いの縫い目のほつれ止めのために必要となる針及びルーパの動作と、これに関連したルーパ糸掛けフック及び糸切りフックの動作とを簡素な制御系の構成により実現する。【解決手段】ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６を備える二重環縫い用のミシン１において、ミシン主軸10の駆動源となるミシンモータ２に付設されたシーケンス制御部７がルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６に動作指令を与え、ミシンモータ２の駆動制御により生じるミシン主軸10の回転に応じたルーパー30及び針40の夫々の動作に関連してルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６を動作させてほつれ止めを実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンモータからの伝動により互いに同期して生じる針の上下動とルーパの左右動とにより二重環縫いの縫い目を形成するミシンに、前記ルーパに保持されたルーパ糸を保持するルーパ糸掛けフックと、該ルーパ糸掛けフックに保持されたルーパ糸と前記針に保持された針糸とを捉えて切断する糸切りフックとを設け、前記縫い目の形成のための縫製の終了前に、前記針及びルーパの一針以上の動作を、前記ルーパ糸掛けフック及び糸切りフックの動作と組み合わせて行わせ、縫い終わり部のほつれ止めを実現するように動作するミシンの駆動装置において、
前記ミシンモータに付設され、該ミシンモータの駆動、停止制御及び速度制御動作をなすシーケンス制御部に、前記ルーパ糸掛けフック及び糸切りフックを動作させるための制御手順を記録してあることを特徴とするミシンの駆動装置。
【請求項２】
前記制御手順は、前記針及びルーパの一針以上の動作速度を、前記縫製の終了前の動作速度に応じて変更する手順を含む請求項１記載のミシンの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重環縫いミシン（偏平縫いミシンを含む）に装備することにより、このミシンにより形成される二重環縫いの縫い目に特有のほつれの発生を防止するためのほつれ止め方法を実施することが可能となるミシンの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、二重環縫いミシン又は偏平縫いミシンにより形成される二重環縫いの縫い目を生地の裏面側から見た平面図である。この縫い目は、針糸8a，8bのループとルーパ糸９とが他糸ルーピングにより絡んだ図示の形態をなしており、縫い終わりにおいて切断したルーパ糸９の端部を、図中に矢符により示すように引っ張った場合、該ルーパ糸９が前記針糸8a，8bの最終のループ8c，8dから抜け出し、このような抜け出しが縫い始め側に向けて逐次移行するという特性を有している。
【０００３】
この特性は、縫製ミスの発生時に縫い目を解くために有用である反面、縫製品の使用時に縫い目のほつれが生じやすいという不具合を招来することから、この種のほつれの発生を防止するためのほつれ止め方法が種々提案されている。そのうちの一つとして、本願出願人は、ルーパに保持されたルーパ糸を保持するルーパ糸掛けフックを設け、縫い終わり直前にルーパを左進させて縫製動作を止め、ルーパと共に針糸のループに通されたルーパ糸をルーパ糸掛けフックにより保持し、この状態で一針以上の縫製を実行した後に針糸及びルーパ糸を切断する方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
更に本願出願人は、ルーパが通された針糸のループに右側から挿通されて、先端のフックによりルーパの先端に保持されたルーパ糸を捉え、中途のフックによりルーパ糸掛けフックが保持するルーパ糸を針糸と共に捉え、これらを引き戻して一括して切断する糸切りフックを備え、前述した一針以上の縫製実行後の針糸及びルーパ糸の切断を、この糸切りフックの動作により行わせる方法も提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図５は、これらのほつれ止め方法の実施により形成される縫い目の平面図である。特許文献１、２に記載されたほつれ止め方法によれば、ルーパ糸掛けフックに捉えられたルーパ糸９が、図示のように、縫製を止める前に形成された針糸8a，8bの最終のループ8c，8dに他糸レーシングの形態をなして絡んだ縫い目が形成される。このように絡んだルーパ糸９は、その端部が矢符にて示す如く引っ張られたとしても最終のループ8c，8dから抜け出すことがなく、縫い目のほつれを発生段階にて確実に防止することができ、確実なほつれ止め効果が得られる上、縫い終わり部分の縫い目は、他の部分と見た目に何らの変わりもなく、見栄えが悪くなることもない。
【０００６】
更に、特許文献２に記載の糸切りフックにより切断がなされた場合、最終ループ8c，8dからのルーパ糸９の突出端が、図５中に２点鎖線により示す如く短く切り揃えられた状態となり、糸端を始末するための手間が不要となる。
【特許文献１】特許第２８７９３９９号公報
【特許文献２】特開２００６ー３１４７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように特許文献１、２に提案されたほつれ止め方法は、二重環縫いの縫い目において、縫い終わり部分に発生するほつれを確実に防止し得る優れた方法であるが、この方法を実施するためには、前述したルーパ糸掛けフック及び糸切りフックを、針糸を保持する針の上下動及びルーパ糸を保持するルーパの進退動作に関連して動作させる必要がある。      
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、二重環縫いの縫い目のほつれ止めのために必要となる針及びルーパの動作と、これに関連したルーパ糸掛けフック及び糸切りフックの動作とを簡素な制御系の構成により実現し得るミシンの駆動装置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】
【０００９】
本発明の第１発明に係るミシンの駆動装置は、ミシンモータからの伝動により互いに同期して生じる針の上下動とルーパの左右動とにより二重環縫いの縫い目を形成するミシンに、前記ルーパに保持されたルーパ糸を保持するルーパ糸掛けフックと、該ルーパ糸掛けフックに保持されたルーパ糸と前記針に保持された針糸とを捉えて切断する糸切りフックとを設け、前記縫い目の形成のための縫製の終了前に、前記針及びルーパの一針以上の動作を、前記ルーパ糸掛けフック及び糸切りフックの動作と組み合わせて行わせ、縫い終わり部のほつれ止めを実現するように動作するミシンの駆動装置において、前記ミシンモータに付設され、該ミシンモータの駆動、停止制御及び速度制御動作をなすシーケンス制御部に、前記ルーパ糸掛けフック及び糸切りフックを動作させるための制御手順を記録してあることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２発明に係るミシンの駆動装置は、第１発明における制御手順が、前記針及びルーパの一針以上の動作速度を、前記縫製の終了前の動作速度に応じて変更する手順を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るミシンの駆動装置においては、縫製動作のための制御プログラムが書き込まれてミシンモータに付設されたシーケンス制御部を、ほつれ止めのために設けたルーパ糸掛けフック及び糸切りフックの動作制御のための制御手段として兼用しているから、簡素な構成によりほつれ止め方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る駆動装置を備えるミシンの模式的ブロック図である。
【００１３】
図示のミシン１は、ミシンモータ２からのベルト伝動により回転するミシン主軸10と、該ミシン主軸10からのベルト伝動により回転する針棒駆動軸11とを備えている。ミシン主軸10は、ミシンベッド12の内部に回転自在に支持されており、ミシンベッド12の先端部に内蔵されたルーパ駆動機構３に伝動構成されている。針棒駆動軸11は、ミシンベッド12の上方に平行をなして延設されたミシンアーム13の内部に架設されており、ミシンアーム13の先端に設けた針棒駆動機構４に伝動構成されている。
【００１４】
ルーパ駆動機構３は、ミシンベッド12の内部に設けたルーパ30を、ミシン主軸10からの回転伝動に応じて左進及び右退動作させる機構である。また針棒駆動機構４は、ミシンアーム13の先端から垂下された針棒41を下端に取り付けた針40と共に、針棒駆動軸11からの回転伝動に応じて上下動させる機構である。これらの機構３，４は、いずれも公知の機構であり、図１中には、夫々の位置に機能ブロックとして略示してある。
【００１５】
ミシンベッド12の内部には、ルーパ駆動機構３の近傍に、ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６が配してある。ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６は、前述した特許文献１又は特許文献２に開示されているように、ミシンベッド12の内側におけるルーパ30及び針40の交叉部に対して各別に進退動作するように設けられたフックであり、図１中には、夫々の駆動源となるエアシリンダと共に機能ブロックとして略示してある。なお図１においては、針40の上下動位置を挟んでルーパ駆動機構３の逆側にルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６を図示してあるが、この配置は、ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６の実際の配置を示すものではない。
【００１６】
以上の如きミシン１の駆動源となるミシンモータ２には、シーケンス制御部７が付設されている。シーケンス制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、予めＲＯＭに書き込まれた制御プログラムに従うＣＰＵの動作によりミシンモータ２を駆動する制御動作を行う制御手段である。
【００１７】
シーケンス制御部７の出力は、制御対象となるミシンモータ２にモータ駆動回路20を介して与えられており、ミシンモータ２は、シーケンス制御部７から与えられる動作指令に従うモータ駆動回路20の動作により駆動及び停止制御され、また回転速度を増減制御されるように構成されている。
【００１８】
シーケンス制御部７には、ミシン主軸10に取り付けた主軸回転位置検出器14から、ミシン主軸10の回転位置の検出結果が与えられている。この検出結果は、ミシン主軸10の回転に応じて前述した動作をなすルーパ駆動機構３及び針棒駆動機構４の動作位置、即ち、ルーパ30の進退位置及び針40の上下動位置を示す情報として、ミシンモータ２の駆動及び停止制御に用いられる。
【００１９】
またシーケンス制御部７には、ミシンモータ２に付設されたモータ回転センサ21から、ミシンモータ２の回転位置の検出結果がモータ駆動回路20を介して与えられている。この検出結果は、ミシンモータ２の回転速度、即ち、ミシン１の動作速度の演算に用いられており、演算された動作速度は、ミシンモータ２の速度制御に際してのフィードバック情報として利用され、また、後述するほつれ止め動作の速度の決定に用いられる。
【００２０】
更にシーケンス制御部７には、ミシン１の運転操作のために踏み込み及び踏み返し操作される足踏みペダル15から、踏み込み信号及び踏み返し信号が与えられている。これらの信号は、ミシンモータ２の駆動及び停止、並びに後述するほつれ止め動作のためのトリガ信号として用いられる。踏み込み信号は、足踏みペダル15の踏み込み量を含んでおり、ミシンモータ２は、踏み込み量に応じた速度にて駆動される。
【００２１】
本発明に係るミシンの駆動装置において、ミシンモータ２の駆動制御のために設けられたシーケンス制御部７の出力は、ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６にも各別の駆動回路50，60を介して与えられている。ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６は、後述するほつれ止めの実施に際し所定のタイミングにてシーケンス制御部７から与えられる動作指令に応じて各一回の進退動作を行う。
【００２２】
ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６は、前述したように、駆動源としてのエアシリンダを備え、該エアシリンダへの作動圧の給排に応じて進退動作をなすように構成することができ、この場合、前記駆動回路50，60は、各別の作動圧の給排路に設けた電磁弁を開閉のために励磁及び消磁する励磁回路となる。ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６は、電磁シリンダ等の他の駆動源を用いて構成することもできる。
【００２３】
シーケンス制御部７は更に、切断された針糸をミシンベッド12上に糸払いするためのエアワイパ、縫製布をミシンベッド12上に保持する布押えを昇降させる布押えシリンダ等、縫製の開始から終了までの間に動作する種々の補機の制御動作を併せて実施するように構成することもできるが、以下の説明においては、ほつれ止めのために最小限必要なルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６に対する制御動作について述べる。
【００２４】
ミシン１による縫製は、足踏みペダル15を踏み込み操作することにより実行される。この場合、シーケンス制御部７は、前述したように、足踏みペダル15の踏み込み量に応じた速度にてミシンモータ２を駆動する制御動作をなす。この制御動作は、モータ回転センサ21の検出結果を用いて算出されるミシンモータ２の回転速度と足踏みペダル15の踏み込み量との偏差に基づくフィードバック制御によりなされ、ミシン主軸10からの伝動によるルーパ駆動機構３の動作と、針棒駆動軸11からの伝動による針棒駆動機構４の動作とが、足踏みペダル15の踏み込み量に応じた速度にて生じ、ルーパ30の進退動作と針40の上下動とにより、ミシンベッド12上に送り込まれる生地は、所望の速度にて縫製される。
【００２５】
シーケンス制御部７は、以上の縫製終了後、縫い終わり部におけるほつれの発生を防止するために、以下のほつれ止め動作を行う。図２は、ほつれ止めのためのシーケンス制御部７の動作内容を示すタイムチャートである。
【００２６】
シーケンス制御部７は、図示しない縫製生地に対して所要の縫製が終了した後、図２のＴ1 時点において足踏みペダル15が踏み込み状態から中立状態に戻され、踏み込み信号及び踏み返し信号のいずれもが与えられない状態となったとき、ミシンモータ２に停止指令を発してミシン１を一時停止させる。この一時停止は、主軸回転位置検出器14から与えられるミシン主軸10の回転位置を参照し、針40が上死点近傍にあって、ルーパ30が左進端近傍にある状態で実行される。
【００２７】
その後シーケンス制御部７は、足踏みペダル15が踏み返し操作されるまで待機し、図２のＴ2 時点において踏み返し操作がなされ、踏み返し信号が与えられることをトリガとしてほつれ止めを実現するための以下の動作を行う。縫製を一時中断した場合、次の足踏みペダル15が踏み込み操作に応じて縫製が再開されることは言うまでもない。
【００２８】
なお図２においては、Ｔ1 時点からＴ2 時点までの間に足踏みペダル15が中立状態に維持されることとなっているが、このような中立状態の維持は必須の操作ではなく、足踏みペダル15は、踏み込み状態から中立状態を経て踏み返し状態に移行するように操作されてもよい。この場合シーケンス制御部７は、針２，２が上死点近傍にあって、ルーパ１が左進端近傍にある状態を一旦実現して以下の動作を開始する。
【００２９】
ほつれ止めのためにシーケンス制御部７は、まず、ルーパ糸掛けフック５に動作指令を発し、該ルーパ糸掛けフック５を進退動作させて、左進端にあるルーパ30に保持されたルーパ糸を捉えて保持させる。次にシーケンス制御部７は、図２のＴ3 時点において、主軸回転位置検出器14から与えられるミシン主軸10の回転位置を参照しつつミシンモータ２に動作指令を発し、ルーパ糸掛けフック５によるルーパ糸の保持を維持したまま一針以上の縫製を行わせ、針２，２が上死点近傍に戻り、ルーパ１が左進端近傍に戻った状態でミシン１を再停止させる。
【００３０】
この再停止の後シーケンス制御部７は、糸切りフック６に動作指令を発し、該糸切りフック６を進退動作させる。この進退動作により糸切りフック６は、少なくとも、ルーパ糸掛けフック５が保持するルーパ糸と左進端に位置するルーパ30が挿通された針糸とを進出により捉え、退入により引き戻して切断すると共に、切断したルーパ糸をルーパ30と連続する側において保持する作用をなす。
【００３１】
以上のシーケンス制御部７の一連の動作により、図５に示すように、縫製を止める前に形成された針糸8a，8bの最終のループ8c，8dにルーパ糸９が、他糸レーシングの形態により絡んだ縫い目が形成されることとなり、縫い目のほつれを発生段階にて確実に防止することができる。なお以上の動作の間のルーパ30、針40、ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６の位置関係は、本願出願人による前記特許文献１、２に記載されており、詳細な説明は省略する。
【００３２】
本発明に係るミシンの駆動装置においては、ほつれ止めを実現するために、ルーパ30及び針40を動作させて行われる一針以上の縫製、並びに、この縫製の前後におけるルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６の進退動作が、ルーパ30及び針40の駆動源としてのミシンモータ２に付設されたシーケンス制御部７により実行される。
【００３３】
このことは、シーケンス制御部７のＲＯＭに上記の制御動作を実行するためのプログラムを書き込んでおき、このシーケンス制御部７の出力ポートに、ルーパ糸掛けフック５及び糸切りフック６を割り当てることにより達成される。シーケンス制御部７に入力として与えられる足踏みペダル15の操作信号と、主軸回転位置検出器14及びモータ回転センサ21の検出信号とは、シーケンス制御部７の本来の目的である縫製のためのミシンモータ２の駆動、停止及び速度制御に必要な信号であり、ほつれ止めの実現のための新たな検出手段の追加は不要である。
【００３４】
なお、以上のほつれ止め動作において、ルーパ糸掛けフック５にルーパ糸を保持した状態で実施される縫製動作の速度は、通常縫製時の速度に応じて変更することが望ましい。図３は、このような速度変更のためのシーケンス制御部７の動作内容を示すフローチャートである。
【００３５】
本図に示す動作は、縫製動作の終了後、足踏みペダル15が踏み込み状態から中立状態に戻され、ミシン１が一時停止されたことを条件として開始され、シーケンス制御部７は、足踏みペダル15の踏み返し操作の有無を判定する（ステップ１）。踏み返し操作がなさない場合（ステップ１：ＮＯ）には、踏み込み操作の有無を判定し（ステップ２）、踏み込み操作がなされない場合（ステップ２：ＮＯ）には、踏み返し操作がなされるまで待機する。
【００３６】
この待機の間に踏み込み操作がなされた場合（ステップ２：ＹＥＳ）には，以下の処理を行うことなくほつれ止め動作を終了する。この場合、前述の如く、通常の縫製動作が再開されることとなる。
【００３７】
足踏みペダル15が踏み返し操作された場合（ステップ１：ＹＥＳ）には、一時停止前の縫製速度と予め定めた所定速度Ｎとを比較する（ステップ３）。縫製速度とは、主軸回転位置検出器14の検出結果から算出されるミシン主軸10の回転速度であり、ステップ３での比較に用いる一時停止前の縫製速度は、例えば、停止前にミシン主軸10が数回転する間の回転速度の平均値を用いることができる。
【００３８】
ステップ３での比較により、一時停止前の縫製速度が所定速度Ｎを超えていると判定された場合（ステップ３：ＹＥＳ）には、縫製速度を前記所定速度Ｎよりも十分に小さい速度ｎに設定し（ステップ４）、この速度ｎによる制限下にて前述したほつれ止め動作を実施し（ステップ５）、また一時停止前の縫製速度が所定速度Ｎ以下であると判定された場合（ステップ３：ＮＯ）には、縫製速度を制限せずにほつれ止め動作を実施する（ステップ５）。
【００３９】
ステップ３での比較に用いる所定速度Ｎ及びステップ４にて設定される速度ｎは、シーケンス制御部７のＲＡＭ内に予め書き込まれた定数として与えられる。例えば、速度Ｎを1000r.p.m.とし、速度ｎを 200r.p.m.とした場合には、一時停止前のミシン１の縫製速度が1000r.p.m.を超えているとき、即ち、高い縫製速度を保ったまま一時停止がなされたときには、その後のほつれ止め動作に際して前述のように実施される一針分の縫製動作は、200 r.p.m.に制限された速度下にて実施される。
【００４０】
高い縫製速度を保ったまま一時停止がなされた場合、針40が上死点に移行した後に残る針糸のループは、慣性の作用により緩みを生じた状態にある。図３のフローチャートに従うシーケンス制御部７の動作により、針糸が緩んだ状態でのほつれ止め動作が制限された速度下にて行われることとなり、図５に示す縫い目を確実に実現することができる。制限された速度での縫製動作は、ルーパ糸掛けフック５にルーパ糸を保持した状態でなされる一又は数針分の動作であり、縫製作業全体の能率を低下させる虞れはない。
【００４１】
なお、ステップ３の比較において閾値となる所定速度Ｎは、例えば、シーケンス制御部７の入力側に接続された可変つまみの操作により、外部から変更可能に構成することができる。この場合、縫製生地の種類、糸の硬軟等の縫製条件に応じて、又は仕上がり状態の良否に応じて可変つまみの変更操作を行うことにより、一層確実なほつれ止めを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る駆動装置を備えるミシンの模式的ブロック図である。
【図２】ほつれ止めのためのシーケンス制御部の動作内容を示すタイムチャートである。
【図３】速度変更のためのシーケンス制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【図４】二重環縫いの縫い目を生地の裏面側から見た平面図である。
【図５】ほつれ止め方法の実施により形成される縫い目の平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    ミシン
２    ミシンモータ
５    ルーパ糸掛けフック
６    糸切りフック
７    シーケンス制御部
30    ルーパ
40    針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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