(57)【要約】【課題】被縫製物の厚さや縫製速度、釜（又はルーパ）の回転遅れにより生じる釜（又はルーパ）の取り付け位置の調節作業を無くして縫製効率の向上を図る。【解決手段】ミシン１は、縫い針４０を保持する針棒３９を上下動させる上軸３３と、縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませる糸捕捉手段２３を駆動させる下軸２２と、上軸又は下軸に回転駆動力を与える駆動源３１と、上軸の回転とともに回転する上軸回転部３５と、下軸の回転とともに回転する下軸回転部２８と、上軸回転部と下軸回転部とに環状に架け渡されるとともに、駆動源により回転する一方の回転部の回転駆動を他方の回転部に伝達する駆動伝達部３６と、を備え、駆動伝達部は、外力の付与により上軸回転部と下軸回転部の間を結ぶ二つの架け渡し部３７，３８の長さの比を可変自在とされている。【選択図】図１
2008012050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫い針を保持する針棒を上下動させる上軸と、
前記縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませる糸捕捉手段を駆動させる下軸と、
前記上軸又は前記下軸に回転駆動力を与える駆動源と、
前記上軸の回転とともに回転する上軸回転部と、
前記下軸の回転とともに回転する下軸回転部と、
前記上軸回転部と前記下軸回転部とに環状に架け渡されるとともに、前記駆動源により回転する一方の回転部の回転駆動を他方の回転部に伝達する駆動伝達部と、を備え、
前記駆動伝達部は、外力の付与により前記上軸回転部と前記下軸回転部の間を結ぶ二つの架け渡し部の長さの比を可変自在とされていることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記二つの架け渡し部を張った状態で当該二つの架け渡し部の内側面に当接し、前記架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動して一方の架け渡し部の内側面を外側に向けて押す長さ比可変機構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】
前記長さ比可変機構は、
前記二つの架け渡し部を張った状態で当該二つの架け渡し部の内側面に当接する二つの当接部と、
前記二つの当接部を保持する保持部と、
前記保持部を前記架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動させる駆動部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じて前記駆動部の駆動量を制御する駆動制御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】
前記被縫製物の縫製時に、前記駆動源により回転駆動力が与えられる前記上軸又は前記下軸の回転速度に応じて前記駆動部の駆動量を制御する駆動制御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。
【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】
被縫製物である布に上糸、下糸の２本の糸の結節により縫いを施す本縫いミシンが知られている。本縫いミシンは、ミシンフレームのアーム部に上軸を備えている。上軸はミシンモータの駆動により回転駆動するように構成され、上軸には縫い針を保持する針棒がリンクにより連結されている。従って、ミシンモータの駆動により上軸が回転し、上軸の回転により針棒が上下動する。ミシンフレームのアーム部の下方にはベッド部が設けられている。ベッド部には、下軸が設けられ、この下軸はベルト及びプーリを介して上軸に連結され、上軸の回転が下軸に伝達されるように構成されている。下軸には下糸を巻き付けたボビンを収容する釜が設けられ、下軸の回転とともに回転する。釜は縫い針の下方に位置するように設けられ、縫い針に通された上糸を剣先で捕捉して上糸と下糸を絡ませて縫い目を形成する。また、釜に代えてルーパを用いるミシンもある（例えば、特許文献１参照。）。
上糸と下糸を絡ませて美しい縫い目を形成するためには、上糸により形成される上糸ループが適度な大きさの時に釜（又はルーパ）がこの上糸ループを捕捉する必要がある。そこで、ユーザは縫製条件に合わせて縫製作業を開始する前に縫い針の針落ちタイミングと釜（又はルーパ）による上糸ループの捕捉タイミングを調節するために、釜（又はルーパ）の下軸への取り付け角度を調整していた。
【特許文献１】特開２０００−３０８７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、縫製される被縫製物の厚さは様々である。被縫製物が厚くなると上糸ループが大きくなるため、釜（又はルーパ）が上糸ループを捕捉するタイミングを早める必要がある。逆に、被縫製物が薄くなると上糸ループが小さくなるため、釜（又はルーパ）が上糸ループを捕捉するタイミングを遅くする必要がある。
また、被縫製物の厚さだけに限らず、縫製速度も上糸ループの形成に影響がある。具体的には、縫製速度が速くなると上糸ループは小さくなるため、釜（又はルーパ）が上糸ループを捕捉するタイミングを遅くする必要がある。逆に、縫製速度が遅くなると上糸ループは大きくなるため、釜（又はルーパ）が上糸ループを捕捉するタイミングを早める必要がある。
また、例えば上軸にミシンモータが直結されている場合、下軸は上軸からの回転駆動力が伝達されることにより回転するため、上軸に対して回転遅れが発生する。そのため、縫製速度が早くなるにつれて下軸の回転遅れも大きくなることから、釜（又はルーパ）が上糸ループを捕捉するタイミングを早める必要がある。
以上のことから、被縫製物の厚さや縫製速度の変化を考慮して、下軸に設けられている釜（又はルーパ）の取り付け位置を調節しなければならず、作業が煩わしくなり、縫製効率の向上を図れなかった。
【０００４】
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、被縫製物の厚さや縫製速度、釜（又はルーパ）の回転遅れにより生じる釜（又はルーパ）の取り付け位置の調節作業を無くして縫製効率の向上を図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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、ミシンにおいて、縫い針を保持する針棒を上下動させる上軸と、前記縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませる糸捕捉手段を駆動させる下軸と、前記上軸又は前記下軸に回転駆動力を与える駆動源と、前記上軸の回転とともに回転する上軸回転部と、前記下軸の回転とともに回転する下軸回転部と、前記上軸回転部と前記下軸回転部とに環状に架け渡されるとともに、前記駆動源により回転する一方の回転部の回転駆動を他方の回転部に伝達する駆動伝達部と、を備え、前記駆動伝達部は、外力の付与により前記上軸回転部と前記下軸回転部の間を結ぶ二つの架け渡し部の長さの比を可変自在とされていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、駆動源により上軸又は下軸に回転駆動力を付与すると、上軸回転部又は下軸回転部が回転し、駆動伝達部を介して双方の回転部が回転する。これにより、上軸及び下軸はともに回転し、針棒は上下動するとともに糸捕捉手段は駆動して縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませることができる。
このとき、駆動伝達部は、外力の付与により上軸回転部と下軸回転部の間を結ぶ二つの架け渡し部の長さの比を可変自在とされていることから、架け渡し部の長さの比を変えることにより、駆動源により駆動する一方の回転部から回転が伝達される他方の回転部の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【０００７】
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、前記二つの架け渡し部を張った状態で当該二つの架け渡し部の内側面に当接し、前記架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動して一方の架け渡し部の内側面を外側に向けて押す長さ比可変機構を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、長さ比可変機構は、架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動して一方の架け渡し部の内側面を外側に向けて押すことにより、二つの架け渡し部のうち、一方の架け渡し部は長くなり、他方の架け渡し部は短くなる。これは駆動伝達部が上軸回転部及び下軸回転部に環状に架け渡されているためである。
これにより、二つの架け渡し部の長さの比を変えることができ、駆動源により駆動する一方の回転部から回転が伝達される他方の回転部の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のミシンにおいて、前記長さ比可変機構は、前記二つの架け渡し部を張った状態で当該二つの架け渡し部の内側面に当接する二つの当接部と、前記二つの当接部を保持する保持部と、前記保持部を前記架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動させる駆動部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、駆動部により保持部を架け渡し部の延びる方向に対して交差する方向に移動させると、保持部に保持された二つの当接部も保持部とともに移動する。ここで、二つの当接部は、二つの架け渡し部を付勢する位置で当該二つの架け渡し部の内側面に当接しているので、当接部の移動により二つの架け渡し部は、当接部に当接しながら当接部に追随するように移動する。このとき、二つの架け渡し部のうち、一方の架け渡し部は当接部に押されて長くなり、他方の架け渡し部は短くなる。これは駆動伝達部が上軸回転部及び下軸回転部に環状に架け渡されているためである。
これにより、二つの架け渡し部の長さの比を変えることができ、駆動源により駆動する一方の回転部から回転が伝達される他方の回転部の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１１】
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、前記被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じて前記駆動部の駆動量を制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、駆動制御手段は、被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じて駆動部の駆動量を制御するので、駆動源により駆動する一方の回転部から回転が伝達される他方の回転部の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
よって、被縫製物の厚さが変わるたびにわざわざミシンを止めて糸捕捉手段の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のミシンにおいて、前記被縫製物の縫製時に、前記駆動源により回転駆動力が与えられる前記上軸又は前記下軸の回転速度に応じて前記駆動部の駆動量を制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、駆動制御手段は、被縫製物の縫製時に、上軸又は下軸の回転速度に応じて駆動部の駆動量を制御するので、駆動源により駆動する一方の回転部から回転が伝達される他方の回転部の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
よって、被縫製物の縫製速度が変わるたびにわざわざミシンを止めて糸捕捉手段の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、糸捕捉手段の回転遅れにより生じる糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部に外力を付与して長さの比を変えるだけで糸捕捉手段が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、煩わしい糸捕捉手段の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、被縫製物の厚さが変わるたびにわざわざミシンを止めて糸捕捉手段の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、被縫製物の縫製速度が変わるたびにわざわざミシンを止めて糸捕捉手段の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、ミシンの最良の形態について詳細に説明する。
〔実施形態１〕
＜ミシンの構成＞
図１に示すように、ミシン１は、縫製の対象となる被縫製物が載置されるベッド部１１と、このベッド部１１上に設けられた胴部１２と、胴部１２に連続して設けられ、ベッド部１１上面に沿って延びるように形成されたアーム部１３と、を備えている。これらの内部にミシンとして機能するための駆動源や各伝達機構が設けられている。
【００２１】
ベッド部１１には、軸受２１を介して下軸２２が軸線回りに回転自在となるように、かつ、その軸線がベッド部１１上面に沿うように設けられている。下軸２２の一端には下糸が巻回されたボビン（図示略）を収納し、縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませる糸捕捉手段としての釜２３が下軸２２の軸線回りに回転自在となるように設けられている。下軸２２の他端には下軸２２を駆動させるための動力が伝達される下軸歯車２４が下軸２２の軸線回りに回転自在となるように設けられている。下軸歯車２４にはギヤ比の異なる伝達歯車２５が噛み合わされている。
伝達歯車２５は、ベッド部１１に設けられた軸受２７により回転自在に支持される伝達軸２６に支持されている。伝達軸２６の一端には、伝達軸２６の回転により下軸２２に駆動を伝達する下軸回転部としての下側プーリ２８が設けられている。
【００２２】
胴部１２には、その上方にミシンの駆動源となるミシンモータ３１が設けられている。ミシンモータ３１の出力軸３１ａには連結部材３２が取り付けられ、この連結部材３２には出力軸３１ａと同一軸線上に上軸３３が連結されている。上軸３３は、胴部１２からアーム部１３に延びるように下軸２２と平行に配置されている。上軸３３のうち、連結部材３２に連結されている側の端部には、上軸３３とともに回転し、上軸３３の回転により下軸２２に駆動を伝達する上軸回転部としての上側プーリ３５が設けられている。上側プーリ３５と下側プーリ２８には、双方のプーリの外周に無端のベルト３６が環状に架け渡されている。ベルト３６は、ミシンモータ３１の駆動によって上軸３３の回転とともに回転する上側プーリ３５の駆動を下側プーリ２８に伝達するものである。
【００２３】
ミシンモータ３１の下方で、上側プーリ３５と下側プーリ２８とに挟まれる位置には、ベルト３６における上側プーリ３５と下側プーリ２８とを結ぶ架け渡し部３７，３８の長さの比を変える長さ比可変機構４が設けられている。
図１及び図２に示すように、長さ比可変機構４は、二つの架け渡し部３７，３８を付勢する位置で当該二つの架け渡し部３７，３８の内側面に当接する二つの当接部４１，４２と、二つの当接部４１，４２を保持する保持部としての保持板４３と、保持部４３を架け渡し部３７，３８の延びる方向に対して交差する方向に移動させる駆動部としてのステッピングモータ４４と、を備えている。
【００２４】
ミシンモータ３１の下方には、ステッピングモータ４４が設けられている。ステッピングモータ４４の出力軸４４ａには、板状に形成され、その一方の表面に螺旋状の溝４５ａが形成されたカム４５が設けられている。
保持板４３は、一方向に長尺な板材から形成され、その両端部には、保持板４３の長手方向に沿って延びる長孔４３ａが形成されている。この長孔４３ａには胴部１２に固定されたピンＰが挿入されており、保持板４３は長孔４３ａの延びる方向、すなわち、保持板４３の長手方向にスライド移動自在とされている。保持板４３は、その長手方向が上側プーリ３５の回転中心と下側プーリ２８の回転中心とを結ぶ線に対して略直交する方向に沿ってスライド移動可能となるように配置されている。
【００２５】
二つの当接部４１，４２は、保持板４３のカム４５に対向する面側の裏面側における長孔４３ａ近傍に設けられている。二つの当接部４１，４２は、上側プーリ３５と下側プーリ２８とに架け渡されたベルト３６を外側に押し出すような位置に設けられ、ベルト３６が架け渡されることによりベルト３６が張った状態となっている。
ここで、ベルト３６を張った状態で上側プーリ３５と下側プーリ２８とに架け渡すため、ベルト３６は四つの案内ローラ４６により保持板４３の長手方向に沿って架け渡されるように案内されている。
【００２６】
保持板４３のカム４５に対向する面側における上側プーリ３５と下側プーリ２８との間には、カム４５のカム溝４５ａに嵌り込む突起４３ａが形成されている。突起４３ａは、カム溝４５ａ内を摺動自在となる大きさに形成されており、カム４５がステッピングモータ４４の駆動により回転すると、突起４３ｂが回転するカム４５のカム溝４５ａに案内されて動き、保持板４３をスライド移動させることができる。
【００２７】
アーム部１３には、上述の上軸３３が設けられている。上軸３３は、その軸線が下軸２２の軸線に沿うように配置されており、その両端近傍は軸受３４により軸線を回転中心として回転自在に支持されている。
上軸３３における連結部材３２に連結されていない側の端部には、釣合錘３７が連結され、この釣合錘３７には、上軸３３の回転軸線上から偏心した位置でクランクロッド３８が連結されている。クランクロッド３８には、針棒３９がミシンの上下方向、言い換えると、長手方向が上軸３３の軸線に略直交する方向に沿うように取り付けられており、針棒３９の下端には、縫い針４０が設けられている。針棒３９に設けられた縫い針４０は、釜２３の上方に位置するように配置されている。
【００２８】
保持板４３のスライド移動量は、ステッピングモータ４４によるカム４５の回転量により決定される。そして、カム４５の回転量は駆動制御手段としての制御装置５により制御される。
図３に示すように、制御装置５は、演算処理を行うＣＰＵ５１と、処理データが一時的に記憶されるＲＡＭ５２と、ユーザにより事前に設定された縫製データ５３ｄを記憶するＲＯＭ５３と、を備えている。この縫製データ５３ｄには、被縫製物の厚さや縫製時の上軸２２の回転速度等に関するデータが記憶されている。
制御装置５には、ミシンモータ３１、ステッピングモータ４４が接続され、各モータ３１，４４は制御装置５により駆動が制御される。
制御装置５には、ミシンペダルの踏み込み量を検出する踏み込みセンサ５４が接続されており、ミシンペダルの踏み込み量に応じた検出信号（出力）を踏み込みセンサ５４が制御装置５に送信する。
【００２９】
＜長さ比可変機構の動作＞
長さ比可変機構４による二つの架け渡し部３７，３８の長さ比を変える方法について説明する。
縫製時に二つの架け渡し部３７，３８の比を変更する際には、ＣＰＵ５１は縫製データ５３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータを読み取り、ＣＰＵ５１は縫製データ５３ｄから読み出した厚さに応じてステッピングモータ４４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ４４を回転させる。
なお、縫製データ５３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータに代えて、ペダルの踏み込み量を踏み込みセンサ５４にて検出し、この検出出力に応じてステッピングモータ４４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ４４を回転させてもよい。
図４に示すように、ステッピングモータ４４を求められた角度だけ回転させると、その出力軸４４ａに取り付けられたカム４５も出力軸４４ａと同じ角度だけ回転する。
カム４５の回転により、カム４５に形成されたカム溝４５ａも回転するため、カム溝４５ａに嵌り込んだ突起４３ｂも螺旋状に形成されたカム溝４５ａに追随して移動する。このとき、突起４３ｂは、保持板４３に形成された長孔４３ａによって保持板４３の長手方向以外の移動が阻止され、突起４３ｂが形成された保持板４３は、その長手方向にのみ移動することができる。
【００３０】
保持板４３がその長手方向に移動することにより、保持板４３に設けられた二つの当接部４１，４２も保持板４３とともに同じ方向に移動する。
ここで、例えば、当接部４２がベルト３６の架け渡し部３８を外側に押し出す方向に移動したとすると、架け渡し部３８の長さが増加し、架け渡し部３７の長さが減少する。これによって、二つの架け渡し部３７，３８の長さ比を変えることができる。このようにベルト３６が移動すると、下側プーリ２８は矢印Ａ方向に回転することになるため、下側プーリ２８を保持する伝達軸２６もＡ方向に回転し、伝達軸２６の回転により下軸歯車２４、下軸２２に駆動が伝達されて釜２３も回転するため、釜２３が縫い針４０に通された上糸により形成される上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。
【００３１】
＜作用効果＞
実施形態のミシン１によれば、ミシンモータ３１により上軸３３に回転駆動力を付与すると、上側プーリ３５が回転し、ベルト３６を介して下側プーリ２８が回転する。これにより、上軸３３及び下軸２２はともに回転し、針棒３９は上下動するとともに釜２３は駆動して縫い針４０に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませることができる。
このとき、ベルト３６は、保持板４３の移動により二つの架け渡し部３７，３８の長さの比を可変自在とされていることから、架け渡し部３７，３８の長さの比を変えることにより、ミシンモータ３１により駆動する下側プーリ２８の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
【００３２】
また、ステッピングモータ４４により保持板４３を架け渡し部３７，３８の延びる方向に対して交差する方向に移動させると、保持板４３に保持された二つの当接部４１，４２も保持板４３とともに移動する。ここで、二つの当接部４１，４２は、二つの架け渡し部３７，３８を張った状態で当該二つの架け渡し部３７，３８の内側面に当接しているので、当接部４１，４２の移動により二つの架け渡し部３７，３８は、当接部４１，４２に当接しながら当接部４１，４２に追随するように移動する。このとき、二つの架け渡し部３７，３８のうち、一方の架け渡し部３８は当接部４２に押されて長くなり、他方の架け渡し部３７は短くなる。
【００３３】
これにより、二つの架け渡し部３７，３８の長さの比を変えることができ、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、釜２３の回転遅れにより生じる釜２３の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部３７，３８に外力を付与して長さの比を変えるだけで釜２３が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしい釜２３の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
また、ステッピングモータ４４の正回転、逆回転を切り換えることにより、保持板４３の移動方向を切り換えることができ、これによって釜２３が上糸を捉えるタイミングを早くすることも遅くすることもできる。
【００３４】
また、制御装置５は、被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じてステッピングモータ４４の駆動量を制御するので、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
また、制御装置５は、被縫製物の縫製時に、上軸３３の回転速度に応じてステッピングモータ４４の駆動量を制御するので、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
よって、被縫製物の厚さや縫製速度が変わるたびにわざわざミシンを止めて釜２３の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【００３５】
〔実施形態２〕
＜ミシンの構成＞
図５、図６に示すように、ミシン１０は、上糸に下糸を絡ませる釜に代えてルーパを設けたものである。ミシン１０は、ベッド部１５と、このベッド部１５の奥行き方向側の端部から上方に起立する胴部１６と、胴部１６の上部より前方に延びるアーム部１７とを備えている。
ベッド部１５には、ミシンモータ６１が設けられ、このミシンモータ６１の出力軸には、下軸６２が連結されている。下軸６２には、糸を寄せるスプレッダ駆動カム６３やルーパを駆動させるルーパ駆動カム６４が設けられている。下軸６２の一端部近傍では、下軸６２が軸受６０により回転自在に支持されており、下軸６２の一端部には下側プーリ６５が設けられている。
スプレッダ駆動カム６３には、スプレッダ駆動レバー８０が動力の伝達が可能となるように設けられている。スプレッダ駆動レバー８０は、長手方向の中間部分でピン８２等により回動可能に構成され、スプレッダ駆動レバー８０の先端には、スプレッダ（図示略）を支持するスプレッダ駆動軸８３が設けられている。
ルーパ駆動カム６４には、ルーパ駆動レバー８１が動力の伝達が可能となるように設けられている。ルーパ駆動カム６４は、長手方向の中間部分でピン８４等により回動可能に構成され、ルーパ駆動レバー８１の先端には、ルーパ（図示略）を支持するルーパ駆動軸８５が設けられている。
【００３６】
アーム部１７における下側プーリ６５の上方には上側プーリ６６が設けられ、下側プーリ６５と上側プーリ６６にはベルト６７が架け渡されている。これにより、ミシンモータ６１により回転する下軸６２及び下側プーリ６５の駆動を上側プーリ６６に伝達することができる。上側プーリ６６は、上軸６８の一端に連結されている。上軸６８の他端には、上軸６８の回転を針棒７０に伝達する伝達歯車７１が設けられている。上軸６８はその両端が軸受により回転自在に支持されている。上軸６８はその軸線が下軸６２の軸線とほぼ平行となるように配置されている。
伝達歯車７１には複数のカムや歯車が噛み合わされており、その先端には針棒７０を上下動させる針棒駆動レバー７２が連結されている。針棒駆動レバー７２には、針棒７０がミシンの上下方向に沿って配置され、ミシンモータ６１の駆動により針棒７０が上下動する。針棒７０の下端には縫い針７３が保持されている。針棒７０に設けられた縫い針７３は、ルーパの上方に位置するように配置されている。
【００３７】
ベルト６７が架け渡されている下側プーリ６５と上側プーリ６６の間には、下側プーリ６５と上側プーリ６６とを結ぶ架け渡し部９１，９２の長さの比を変える長さ比可変機構６が設けられている。
図５、図６に示すように、長さ比可変機構６は、二つの架け渡し部９１，９２を張りつめた位置で当該二つの架け渡し部９１，９２の内側面に当接する二つの当接部１０１，１０２と、二つの当接部１０１，１０２を保持する保持部としての保持板１０３と、保持板１０３を架け渡し部９１，９２の延びる方向に対して交差する方向に移動させる駆動部としてのステッピングモータ１０４と、を備えている。
【００３８】
ミシンモータ６１の上方には、ステッピングモータ１０４が設けられている。ステッピングモータ１０４の出力軸１０４ａには、板状に形成され、その一方の表面に螺旋状の溝１０５ａが形成されたカム１０５が設けられている。
保持板１０３は、一方向に長尺な板材から形成され、その両端部には、保持板１０３の長手方向に沿って延びる長孔１０３ａが形成されている。この長孔１０３ａには胴部１６に固定されたピンＰ２が挿入されており、保持板１０３は長孔１０３ａの延びる方向、すなわち、保持板１０３の長手方向にスライド移動自在とされている。保持板１０３は、その長手方向が上側プーリ６６の回転中心と下側プーリ６５の回転中心とを結ぶ線に対して略直交する方向に沿ってスライド移動可能となるように配置されている。
【００３９】
二つの当接部１０１，１０２は、保持板１０３のカム１０５に対向する面側の裏面側における長孔１０３ａ近傍に設けられている。二つの当接部１０１，１０２は、上側プーリ６６と下側プーリ６５とに架け渡されたベルト６７を外側に押し出すような位置に設けられ、ベルト６７が架け渡されることによりベルト６７が張った状態となっている。
ここで、ベルト６７を張った状態で上側プーリ６６と下側プーリ６５とに架け渡すため、ベルト６７は四つの案内ローラ１０６により保持板１０３の長手方向に沿って架け渡されるように案内されている。
【００４０】
保持板１０３のカム１０５に対向する面側における上側プーリ６６と下側プーリ６５との間には、カム１０５のカム溝１０５ａに嵌り込む突起１０３ｂが形成されている。突起１０３ｂは、カム溝１０５ａ内を摺動自在となる大きさに形成されており、カム１０５がステッピングモータ１０４の駆動により回転すると、突起１０３ｂが回転するカム１０５のカム溝１０５ａに案内されて動き、保持板１０３をスライド移動させることができる。
【００４１】
保持板１０３のスライド移動量は、ステッピングモータ１０４によるカム１０５の回転量により決定される。そして、カム１０５の回転量は制御装置７により制御される。
図７に示すように、制御装置７は、演算処理を行うＣＰＵ１１１と、処理データが一時的に記憶されるＲＡＭ１１２と、ユーザにより事前に設定された縫製データ１１３ｄを記憶するＲＯＭ１１３と、を備えている。この縫製データ１１３ｄには、被縫製物の厚さや縫製時の上軸６８の回転速度等に関するデータが記憶されている。
制御装置７には、ミシンモータ６１、ステッピングモータ１０４が接続され、各モータ６１，１０４は制御装置７により駆動が制御される。
制御装置７には、ミシンペダルの踏み込み量を検出する踏み込みセンサ１１４が接続されており、ミシンペダルの踏み込み量に応じた検出信号（出力）を踏み込みセンサ１１４が制御装置７に送信する。
【００４２】
＜長さ比可変機構の動作＞
長さ比可変機構６による二つの架け渡し部９１，９２の長さ比を変える方法について説明する。
縫製時に二つの架け渡し部９１，９２の比を変更する際には、ＣＰＵ１１１は縫製データ１１３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータを読み取り、ＣＰＵ１１１は縫製データ１１３ｄから読み出した厚さに応じてステッピングモータ１０４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ１０４を回転させる。
縫製データ１１３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータに代えて、ペダルの踏み込み量を踏み込みセンサ１１４にて検出し、この検出出力に応じてステッピングモータ１０４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ１０４を回転させてもよい。
図８に示すように、ステッピングモータ１０４を求められた角度だけ回転させると、その出力軸１０４ａに取り付けられたカム１０５も出力軸１０４ａと同じ角度だけ回転する。
カム１０５の回転により、カム１０５に形成されたカム溝１０５ａも回転するため、カム溝１０５ａに嵌り込んだ突起１０３ｂも螺旋状に形成されたカム溝１０５ａに追随して移動する。このとき、突起１０３ｂは、保持板１０３に形成された長孔１０３ａによって保持板１０３の長手方向以外の移動が阻止され、突起１０３ｂが形成された保持板１０３は、その長手方向にのみ移動することができる。
【００４３】
保持板１０３がその長手方向に移動することにより、保持板１０３に設けられた二つの当接部１０１，１０２も保持板１０３とともに同じ方向に移動する。
ここで、例えば、当接部１０２がベルト６７の架け渡し部９２を外側に押し出す方向に移動したとすると、架け渡し部９２の長さが増加し、架け渡し部９１の長さが減少する。これによって、二つの架け渡し部９１，９２の長さ比を変えることができる。このようにベルト６７が移動すると、下側プーリ６５は矢印Ｂ方向に回転することになるため、下側プーリ６５を保持する下軸６２もＢ方向に回転し、下軸２２の回転によりスプレッダ駆動カム６３やルーパ駆動カム６４が駆動し、スプレッダやルーパを駆動させるため、ルーパが縫い針７３に通された上糸により形成される上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。
【００４４】
＜作用効果＞
実施形態のミシン１０によれば、ミシンモータ６１により上軸６８に回転駆動力を付与すると、上側プーリ６６が回転し、ベルト６７を介して下側プーリ６５が回転する。これにより、上軸６８及び下軸６２はともに回転し、針棒７０は上下動するとともにルーパは駆動して縫い針７３に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませることができる。
このとき、ベルト６７は、保持板１０３の移動により二つの架け渡し部９１，９２の長さの比を可変自在とされていることから、架け渡し部９１，９２の長さの比を変えることにより、ミシンモータ６１により駆動する下側プーリ６５の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
【００４５】
また、ステッピングモータ１０４により保持板１０３を架け渡し部９１，９２の延びる方向に対して交差する方向に移動させると、保持板１０３に保持された二つの当接部１０１，１０２も保持部１０３とともに移動する。ここで、二つの当接部１０１，１０２は、二つの架け渡し部９１，９２を張った状態で当該二つの架け渡し部９１，９２の内側面に当接しているので、当接部１０１，１０２の移動により二つの架け渡し部９１，９２は、当接部１０１，１０２に当接しながら当接部１０１，１０２に追随するように移動する。このとき、二つの架け渡し部９１，９２のうち、一方の架け渡し部９２は当接部１０２に押されて長くなり、他方の架け渡し部９１は短くなる。
【００４６】
これにより、二つの架け渡し部９１，９２の長さの比を変えることができ、ミシンモータ６１により駆動する上側プーリ６６から回転が伝達される下側プーリ６５の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、ルーパの回転遅れにより生じるルーパの取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部９１，９２に外力を付与して長さの比を変えるだけでルーパが上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしいルーパの取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
また、ステッピングモータ１０４の正回転、逆回転を切り換えることにより、保持板１０３の移動方向を切り換えることができ、これによってルーパが上糸を捉えるタイミングを早くすることも遅くすることもできる。
【００４７】
また、制御装置７は、被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じてステッピングモータ１０４の駆動量を制御するので、ミシンモータ６１により駆動する上側プーリ６６から回転が伝達される下側プーリ６５の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
また、制御装置７は、被縫製物の縫製時に、上軸６８の回転速度に応じてステッピングモータ１０４の駆動量を制御するので、ミシンモータ６１により駆動する上側プーリ６６から回転が伝達される下側プーリ６５の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
よって、被縫製物の厚さや縫製速度が変わるたびにわざわざミシンを止めてルーパの取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【００４８】
〔実施形態３〕
実施形態３におけるミシン２０は、実施形態１におけるミシン１の長さ比可変機構４を長さ比可変機構８に変えたものである。従って、実施形態３では機構の異なる長さ比可変機構８について説明し、その他の共通する機構には同一符号を付して説明を省略する。
＜ミシンの構成＞
図９に示すように、ミシン２０に設けられた長さ比可変機構８は、ミシンモータ３１の下方で、上側プーリ３５と下側プーリ２８とに挟まれる位置に設けられ、上側プーリ３５と下側プーリ２８とを結ぶ架け渡し部３７，３８の長さの比を変えるものである。
図９、図１０に示すように、長さ比可変機構８は、二つの架け渡し部３７，３８を付勢する位置で当該二つの架け渡し部３７，３８の内側面に当接する二つの当接部１２１，１２２と、二つの当接部１２１，１２２を保持する保持部としての保持板１２３と、保持板１２３を架け渡し部３７，３８の延びる方向に対して交差する方向に移動させる駆動部としてのステッピングモータ１２４と、を備えている。
【００４９】
保持板１２３は、略Ｔ字状の板材から形成され、その一端部は、ステッピングモータ１２４の出力軸１２４ａに連結されている。
保持板１２３の他の二つの端部には、長孔１２３ａが形成されている。長孔１２３ａは、ステッピングモータ１２４の駆動により保持板１２３の一端を中心として回転させたときの移動軌跡に沿うように弧状に形成されている。この長孔１２３ａには胴部１２に固定されたピンＰ３が挿入されており、保持板１２３は長孔１２３ａの延びる方向に回転自在とされている。
【００５０】
二つの当接部１２１，１２２は、保持板１２３の裏面側における長孔１２３ａ近傍に設けられている。二つの当接部１２１，１２２は、上側プーリ３５と下側プーリ２８とに架け渡されたベルト３６を外側に押し出すような位置に設けられ、ベルト３６が架け渡されることによりベルト３６が張った状態となっている。
ここで、ベルト３６を張った状態で上側プーリ３５と下側プーリ２８とに架け渡すため、ベルト３６は四つの案内ローラ１２６により保持板１２３の他の二つの端部を結ぶ線に沿った保持板１２３の長手方向に沿って架け渡されるように案内されている。
【００５１】
＜長さ比可変機構の動作＞
長さ比可変機構８による二つの架け渡し部３７，３８の長さ比を変える方法について説明する。
縫製時に二つの架け渡し部３７，３８の比を変更する際には、ＣＰＵ５１は縫製データ５３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータを読み取り、ＣＰＵ５１は縫製データ５３ｄから読み出した厚さに応じてステッピングモータ１２４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ１２４を回転させる。
縫製データ５３ｄに記憶された被縫製物の厚さに関するデータに代えて、ペダルの踏み込み量を踏み込みセンサ５４にて検出し、この検出出力に応じてステッピングモータ１２４の回転角度を求め、求められた角度だけステッピングモータ１２４を回転させてもよい。
図１０に示すように、ステッピングモータ１２４を求められた角度だけ回転させると、その出力軸１２４ａに取り付けられた保持板１２３も出力軸１２４ａと同じ角度だけ回転する。
保持板１２３の回転により、保持板１２３に設けられた二つの当接部１２１，１２２も保持板１２３とともに同じ方向に回転する。
ここで、例えば、当接部１２２がベルト３６の架け渡し部３８を外側に押し出す方向に移動したとすると、架け渡し部３８の長さが増加し、架け渡し部３７の長さが減少する。これによって、二つの架け渡し部３７，３８の長さ比を変えることができる。このようにベルト３６が移動すると、下側プーリ２８は矢印Ｃ方向に回転することになるため、下側プーリ２８を保持する伝達軸２６もＣ方向に回転し、伝達軸２６の回転により下軸歯車２４、下軸２２に駆動が伝達されて釜２３も回転するため、釜２３が縫い針４０に通された上糸により形成される上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。
【００５２】
＜作用効果＞
実施形態３におけるミシン２０によれば、ミシンモータ３１により上軸３３に回転駆動力を付与すると、上側プーリ３５が回転し、ベルト３６を介して下側プーリ２８が回転する。これにより、上軸３３及び下軸２２はともに回転し、針棒３９は上下動するとともに釜２３は駆動して縫い針４０に通された上糸を捕捉して下糸を絡ませることができる。
このとき、ベルト３６は、保持板１２３の回転により二つの架け渡し部３７，３８の長さの比を可変自在とされていることから、架け渡し部３７，３８の長さの比を変えることにより、ミシンモータ３６により駆動する下側プーリ２８の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
【００５３】
また、ステッピングモータ１２４により保持板１２３を架け渡し部３７，３８の延びる方向に対して交差する方向に移動させると、保持板１２３に保持された二つの当接部１２１，１２２も保持部１２３とともに移動する。ここで、二つの当接部１２１，１２２は、二つの架け渡し部３７，３８を付勢する位置で当該二つの架け渡し部３７，３８の内側面に当接しているので、当接部１２１，１２２の移動により二つの架け渡し部３７，３８は、当接部１２１，１２２に当接しながら当接部１２１，１２２に追随するように移動する。このとき、二つの架け渡し部３７，３８のうち、一方の架け渡し部３８は当接部１２２に押されて長くなり、他方の架け渡し部３７は短くなる。
【００５４】
これにより、二つの架け渡し部３７，３８の長さの比を変えることができ、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングをずらすことができるようになる。
よって、従来は被縫製物の厚さや縫製速度、釜２３の回転遅れにより生じる釜２３の取り付け位置の調節作業が必須であったが、二つの架け渡し部３７，３８に外力を付与して長さの比を変えるだけで釜２３が上糸ループを捕捉するタイミングを調節することができる。従って、上糸と下糸とを絡めるタイミングをほぼ一定に維持することができるので、縫製品質を向上することができる。また、煩わしい釜２３の取り付け位置の調節作業を無くし、縫製効率の向上を図ることができる。
また、ステッピングモータ１２４の正回転、逆回転を切り換えることにより、保持板１２３の回転方向を切り換えることができ、これによって釜２３が上糸を捉えるタイミングを早くすることも遅くすることもできる。
【００５５】
また、制御装置５は、被縫製物の縫製時に、当該被縫製物の厚さに応じてステッピングモータ１２４の駆動量を制御するので、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
また、制御装置５は、被縫製物の縫製時に、上軸３３の回転速度に応じてステッピングモータ１２４の駆動量を制御するので、ミシンモータ３１により駆動する上側プーリ３５から回転が伝達される下側プーリ２８の回転のタイミングを縫製中に適宜ずらすことができるようになる。
よって、被縫製物の厚さや縫製速度が変わるたびにわざわざミシンを止めて釜２３の取り付け位置の調節を行う必要がなくなり、縫製効率の向上を図ることができる。
【００５６】
＜その他＞
なお、本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではない。例えば、被縫製物の布厚をＲＯＭに記憶された縫製データから取得するのではなく、布厚センサを設けて布厚を検出するようにしてもよい。また、ペダルの踏み込みに応じて縫製速度を求めるのではなく、縫製速度をＲＯＭに記憶された縫製データから取得するようにしてもよい。また、ミシンモータにより出力される信号により縫製速度を求めてもよい。また、ミシンの上軸に回転速度を検出するセンサを取り付け、センサの信号により縫製速度を求めてもよい。また、被縫製物の布厚又は縫製速度によりステッピングモータの回転量を決定しているが、被縫製物の布厚と縫製速度の双方を考慮してステッピングモータの回転量を決定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１におけるミシンの内部構造を示す概略断面図。
【図２】実施形態１におけるミシンの内部構造を胴部側から見た図。
【図３】実施形態１における制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】実施形態１における長さ比可変機構により架け渡し部の長さ比を変えた状態を示す図。
【図５】実施形態２におけるミシンの内部構造を示す概略断面図。
【図６】実施形態２におけるミシンの内部構造を胴部側から見た図。
【図７】実施形態２における制御装置の構成を示すブロック図。
【図８】実施形態２における長さ比可変機構により架け渡し部の長さ比を変えた状態を示す図。
【図９】実施形態３におけるミシンの内部構造を胴部側から見た図。
【図１０】実施形態３における長さ比可変機構により架け渡し部の長さ比を変えた状態を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１  ミシン
４  長さ比可変機構
５  制御装置（駆動制御手段）
６  長さ比可変機構
７  制御装置（駆動制御手段）
８  長さ比可変機構
１０  ミシン
２０  ミシン
２３  釜（糸捕捉手段）
２８  下側プーリ（下軸回転部）
３１  ミシンモータ（駆動源）
３３  上軸
３５  上側プーリ（上軸回転部）
３６  ベルト（駆動伝達部）
３７  架け渡し部
３８  架け渡し部
３９  針棒
４０  縫い針
４１  当接部
４２  当接部
４３  保持板（保持部）
４４  ステッピングモータ（駆動部）
６１  ミシンモータ（駆動源）
６５  下側プーリ（下軸回転部）
６６  上側プーリ（上軸回転部）
６７  ベルト（駆動伝達部）
６８  上軸
７０  針棒
７３  縫い針
９１  架け渡し部
９２  架け渡し部
１０１  当接部
１０２  当接部
１０３  保持板（保持部）
１０４  ステッピングモータ（駆動部）
１２１  当接部
１２２  当接部
１２３  保持板（保持部）
１２４  ステッピングモータ（駆動部）
【図１】
2008012050.tif 000003
【図２】
2008012050.tif 000004
【図３】
2008012050.tif 000005
【図４】
2008012050.tif 000006
【図５】
2008012050.tif 000007
【図６】
2008012050.tif 000008
【図７】
2008012050.tif 000009
【図８】
2008012050.tif 000010
【図９】
2008012050.tif 000011
【図１０】
2008012050.tif 000012