(57)【要約】【課題】  送り歯の交換にかかわらず布送り量の適正化を図る。【解決手段】  ミシン主軸に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、針板１３の上面から出没して布地を移動させる送り歯３１を有し、針駆動機構に同期して被縫製物の送り動作を行う送り機構３０と、送り機構における縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を変更調整可能な送り量変更手段４０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４３と、変更駆動手段の駆動時期を特定する情報の設定入力をする設定手段５４と、設定手段により設定入力された情報に基づく駆動時期に応じて変更駆動手段を駆動させる制御を行う制御手段５０とを備えている。【選択図】図８
2005278964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン主軸に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、
針板上面から出没して布地を移動させる送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して被縫製物の送り動作を行う送り機構と、
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変更調整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、
前記変更駆動手段の駆動時期を特定する情報の設定入力をする設定手段と、
前記設定手段により設定入力された情報に基づく駆動時期に応じて前記変更駆動手段を駆動させる制御を行う制御手段とを備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記設定手段は、前記変更駆動手段の駆動時期を特定する情報として前記ミシン主軸の回転位相の設定入力が可能であって、
前記制御手段は、前記設定手段で設定入力された位相から前記変更駆動手段の駆動を開始する動作制御を行うことを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記設定手段は、前記変更駆動手段の駆動時期を特定する情報として前記ミシン主軸の回転位相の設定入力が可能であって、
前記制御手段は、前記設定手段で設定入力された位相で前記変更駆動手段の駆動を終了する動作制御を行うことを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項４】
前記設定手段は、前記ミシン主軸を手動により回転操作する手動入力手段と、
前記ミシン主軸の位相検出手段と、
前記手動入力手段により操作されたミシン主軸の位相を前記変更駆動手段の駆動時期と特定する入力をする決定入力手段とを備えることを特徴とする請求項１，２又は３記載のミシン。
【請求項５】
ミシン主軸に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、
針板上面から出没して布地を移動させる送り歯を有し、前記針駆動機構に同期して被縫製物の送り動作を行う送り機構と、
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変更調整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、
前記ミシン主軸の回転の位相と前記送り歯の上下方向変位との関係を記憶する記憶手段と、
前記送り歯の針板から上方への最大突出量の入力をする設定手段と、
前記記憶手段内のミシン主軸の回転の位相と前記送り歯の上下方向変位との関係を参照し、前記送り歯の最大突出量から当該送り歯が前記針板の下方に没する位相区間を特定すると共に、当該位相区間内で前記変更駆動手段の駆動を行う制御手段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、縫製時の被縫製物の送り量と、縫い針の揺動量とを調整して、被縫製物に所定の縫製パターンを形成するミシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からミシンには、所定の縫製作業を行う際に、布等の被縫製物を所定の方向に送る送り機構が設けられている。近年においては、被縫製物を送る送り歯の移動軌跡を変更させる送り量変更手段を備えた送り機構が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる送り量変更手段は、この送り歯を、同周期で上下方向及び左右方向に揺動するようになっている。送り歯には、角駒を介して左右方向の揺動力が伝達されるようになっている。ここで、角駒は揺動方向が調節可能に構成されており、この揺動方向を調節することにより、送り歯の揺動状態が調整される。尚、角駒の揺動方向は、手動の操作レバーやソレノイドにより切り替える構成となっている。そして、角駒の揺動方向が調節されることにより、送り歯の左右方向の揺動振幅や位相が変化し、送り歯による送り量を正方向から逆方向に切り替えることも可能となっている。
【特許文献１】特開２０００−５１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のミシンにあっては、送り歯に同周期で上下方向及び左右方向に揺動駆動力が付与されることで送り歯は略長円運動を行うこととなる。そして、当該長円軌跡における上側部分を通過するときに送り歯が針板の上面に出現し、当該出現期間においてその移動方向に従って布地を移動させる。
また、前述したように、送り歯は、送り量変更手段の角駒により、左右方向の揺動振幅や位相を変更し、送り量や送り方向の正逆を切り替えることが可能となっているが、かかる送り量や送り方向の正逆の切り替えが縫製の最中に行われる場合、布送りの変更や切り替えの影響が出ないタイミング、即ち、送り歯が針板の下方に没する区間内で行われていた。
その一方で、送り歯は、布地の種類や厚さへの対応を図るため、或いはその他の理由により、歯厚が異なる他の送り歯に交換される場合があり、そのような交換が行われると、送り歯の長円の軌跡が上下に移動し、その結果、送り歯が針板の下方に没し切る前に送り量や送り方向の正逆を切り替える動作が行われてしまう場合があった。
その結果、本来予定した送り量で布地が送られない、という不都合が生じていた。
【０００４】
本発明は、上記不都合を解消し、適切な送り量で布送りを行うことをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、ミシン主軸に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、針板上面から出没して布地を移動させる送り歯を有し、針駆動機構に同期して被縫製物の送り動作を行う送り機構と、送り機構における縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を変更調整可能な送り量変更手段と、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と、変更駆動手段の駆動時期を特定する情報の設定入力をする設定手段と、設定手段により設定入力された情報に基づく駆動時期に応じて変更駆動手段を駆動させる制御を行う制御手段とを備える、という構成を採っている。
【０００６】
上記「変更駆動手段の駆動時期を特定する情報」とは、駆動時期そのものであっても良いし、駆動時期を特定するために当該駆動時期と何らかの関連を有する情報であっても良い。
上記構成では、縫い針の上下動と同期して送り歯が針板上に出没を行い、針板上面上に出現（突出）した状態でそのときの移動方向に従って針板上の布地の布送りを行う。また、一針ごとに個別に決められた送り量となるように、送り歯が針板上面から没した時に送り量変更手段の変更駆動手段が駆動されて、適宜、所望の送り量が設定される。
一方、送り歯が交換され、その送り歯の高さに変化を生じると、送り歯が針板の上面から没している期間に変化を生じる。従って、かかる場合には、設定手段に対して、送り歯が針板の上面から没している新たなタイミング内で変更駆動手段の駆動が行われるように、駆動時期を特定する情報の入力を行う。
これにより、新たな送り歯が針板上面に現れない期間内に、送り歯の一周期あたりの送り量の変更調整動作が行われる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、設定手段は、変更駆動手段の駆動時期を特定する情報としてミシン主軸の回転位相の設定入力が可能であって、制御手段は、設定手段で設定入力された位相から変更駆動手段の駆動を開始する動作制御を行う。
縫い針の上下動はミシン主軸の回転周期と同期して行われ、送り歯の送り動作は縫い針の上下動と同期して行われることから、送り歯が針板の下方に没する期間は、種々の送り歯ごとに、ミシン主軸の回転位相（回転角度）により特定することが出来る。
そして、設定手段により、上記送り歯が針板の下方に没する期間内で変更駆動手段の駆動が完了するように、当該駆動の始期となる位相の入力が行われる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、設定手段は、変更駆動手段の駆動時期を特定する情報としてミシン主軸の回転位相の設定入力が可能であって、制御手段は、設定手段で設定入力された位相で変更駆動手段の駆動を終了する動作制御を行う、という構成を採っている。
そして、設定手段により、上記送り歯が針板の下方に没する期間内で変更駆動手段の駆動が完了するように、当該駆動の終期となる位相の入力が行われる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明と同様の構成を備えると共に、設定手段は、ミシン主軸を手動により回転操作する手動入力手段と、ミシン主軸の位相検出手段と、手動入力手段により操作されたミシン主軸の位相を変更駆動手段の駆動時期と特定する入力をする決定入力手段とを備える、という構成を採っている。
【００１０】
上記構成では、変更駆動手段の駆動時期の設定入力に際して、まず、ミシン主軸を手動入力手段により回転操作する。かかるミシン主軸の回転操作に伴い、送り歯が送り動作を行う。かかる送り歯の送り動作を観察し、針板上面に出現していた送り歯が下方に没する位相から再度出現するまでの位相の範囲で、変更駆動手段の駆動時期とすべき位相を決定入力手段により決定する入力設定を行う。
そして、制御手段は、決定された位相に基づいて変更手段を駆動させる動作制御を行う。
このとき、制御手段は、決定された位相を変更駆動手段の駆動の始期とする動作制御を行っても良いし、駆動の終期とする動作制御を行っても良い。また、二つの位相の決定入力を行い、制御手段が、二つの位相の間で変更駆動手段を駆動させる動作制御を行っても良い。
【００１１】
請求項５記載の発明は、ミシン主軸に連動して縫い針を上下動させる針駆動機構と、針板上面から出没して布地を移動させる送り歯を有し、針駆動機構に同期して被縫製物の送り動作を行う送り機構と、送り機構における縫い針の上下動の一周期あたりの送り量を変更調整可能な送り量変更手段と、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と、ミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位との関係を記憶する記憶手段と、送り歯の針板から上方への最大突出量の入力をする設定手段と、記憶手段内のミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位との関係を参照し、送り歯の最大突出量から当該送り歯が針板の下方に没する位相区間を特定すると共に、当該位相区間内で変更駆動手段の駆動を行う制御手段を備える、という構成を採っている。
【００１２】
上記構成では、縫い針の上下動と同期して送り歯が針板上に出没を行い、針板上面上に出現（突出）した状態でそのときの移動方向に従って針板上の布地の布送りを行う。また、一針ごとに個別に決められた送り量となるように、送り歯が針板上面から没した時に送り量変更手段の変更駆動手段が駆動されて、適宜、所望の送り量が設定される。
【００１３】
一方、送り歯が交換され、その送り歯の高さに変化を生じると、送り歯が針板の上面から没している期間に変化を生じる。従って、かかる場合には、設定手段に対して、当該送り歯の針板からの最大突出量を入力する。なお、かかる最大突出量とは、送り歯が針板から最も突出した時の突出量、即ち、周期的に送り歯の上下位置が変化する場合における上死点での突出量をいう。
ここで、送り歯が異なるものに交換されても、その他の送り機構の構成が一定であれば、ミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位（例えば、針板上面に垂直な上下方向の変位）との関係は一定である。
つまり、送り歯が交換されても、ミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位との関係から求まる送り歯の移動軌跡は、上下に変化するだけである。従って、新たな送り歯の最大突出量が特定されると、当該最大突出量を最大値とする送り歯の移動軌跡が特定され、さらには、送り歯が針板の下方に没する位相区間が特定される。
従って、制御手段は、入力最大突出量とミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位との関係とから、新たな送り歯が針板の下方に没する位相区間を特定し、当該区間内で送り量変更手段の変更駆動手段を駆動させる動作制御を行う。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明は、変更駆動手段の駆動時期を設定手段により任意のタイミングに設定することができるため、種々の送り歯が装着されても、送り量の変更調整動作が、送り歯の針板上面出現中を回避して行わせることができる。
従って、歯厚や高さの異なる種々の送り歯について、送り量の変更調整動作中の布地との接触を回避することが出来、適正な送り量で布送りを行うことが可能となる。
【００１５】
請求項２又は３記載の発明は、変更駆動手段の駆動時期を、送り歯が針板の下方に没する期間の把握と特定が容易なミシン主軸の位相により入力することから、適正に変更駆動手段の駆動時期を設定することが可能となる。
さらに、請求項２記載の発明は設定入力されたミシン主軸の位相を変更駆動手段の駆動の始期とする動作制御が行われ、請求項３記載の発明は設定入力されたミシン主軸の位相を変更駆動手段の駆動の終期とする動作制御が行われることから、いずれの発明も、一つの位相のみを入力すれば良く、設定作業の容易化を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、ミシン主軸を手動操作する手動入力手段と、所定位相であるときに変更駆動手段の駆動時期と特定する入力をする決定入力手段とを備えることから、ミシン主軸の手動操作に伴う送り歯の動作を観察しながら、変更駆動手段の駆動タイミングに適切な位相を特定することが出来、変更手段の駆動タイミングの適切化の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、送り歯の針板からの最大突出量の入力を受けると、記憶手段のミシン主軸の回転の位相と送り歯の上下方向変位との関係から、送り歯が針板上面から没している位相区間で変更駆動手段の駆動が行われることから、種々の送り歯が装着されても、送り量の変更調整動作が、送り歯の針板上面出現中を回避して行わせることができる。
従って、歯厚や高さの異なる種々の送り歯について、送り量の変更調整動作中の布地との接触を回避することが出来、適正な送り量で布送りを行うことが可能となる。
さらに、送り歯の最大突出量を求めれば、変更調整動作タイミングが特定されるので、適正なタイミングを特定するための計算作業や測定作業を不要とし、ミシン使用者の作業負担の軽減を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（ミシンの全体構成）
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施の形態に係るミシン１の全体構成を示す概略図である。
ミシン１は、図１に示すように、ミシン脚卓Ｔ上に載置され、上面に針板が設けられたベッド部２ａ（破線）と、ベッド部２ａの上方においてベッド部２ａと略平行に延在するアーム部２ｂと、ベッド部２ａの一端部側に立設されてアーム部２ｂの基端部を支持する胴部と、アーム部２ｂの先端部から下方に延出して上下動自在な針棒１１と、図示していないミシン主軸としての上軸を回転駆動する駆動手段としてのミシンモータ１２（図６参照）と、上軸の回転駆動に連動して針棒１１及び縫い針を上下動させる図示しない針駆動機構と、縫い針の上下動に同期して布地の送り方向（後述するＸ軸方向）に直交する方向（後述するＹ軸方向）に針振り行う図示を省略した針振り機構と、ベッド部２ａ上に載置された布地を送る送り機構３０と、送り歯３１の出没位置にて針板１３（図２参照）の上面を押圧して、縫製時の布押さえを行う布押さえ手段１４と、送り機構３０に作用して一針当りの布送り量を調節可能な送り量変更手段４０と、ミシン１全体の動作を統合制御する動作制御手段としての制御手段としての制御装置５０と、踏込み量によってミシンモータ１２の回転速度を調節する操作ペダル１６と、上軸に連結されると共に当該上軸を手動により回転させる手動入力手段としての手動プーリ１７と、送り機構３０の送り量の上限値や下限値等の設定を行うための各種スイッチを有する操作パネル５４とを備えている。このミシン１は、針棒１１の先端に装着された縫い針をミシンモータ１２で上下動させながら送り機構３０により布地を所定の方向に送ることで、布地に縫い目を施すものである。
なお、ベッド部２ａの上部には、ミシン１を水平面に設置した状態で水平となる針板１３が配設され、当該針板１３の上面に平行であって上記ミシン１のアーム部２ｂ及びベッド部２ａの長手方向に沿った方向をＹ軸方向とし、針板１３の上面に平行であってＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とし、垂直上下方向をＺ軸方向として以下の説明を行うものとする。
【００１９】
（送り機構）
まず、図２及び図３を用いて、送り機構３０の機械的構成について説明する。図２は図１のII−II部分の断面におけるベッド部２ａの下方から見た断面図であり、図３は、図２のIII−III部分の断面図である。
ベッド部２ａ内には、図２に示すように、Ｙ軸方向に沿った状態で下軸１７が回転自在に支持されている。この下軸１７は、図示されてい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１２に連結されており、針棒１１に上下動駆動力を付与する図示しない上軸と連動して同じ回転数で回転駆動を行う。そして、送り機構３０には、下軸１７から布送りのための駆動力が付与されるようになっている。
【００２０】
送り機構３０は、針板１３の上面上の布地をＸ軸方向に沿って搬送する送り歯３１と、送り歯３１を保持すると共にＸ軸方向に沿って往動する保持体３６と、下軸１７の一端部（図２下方）に固定された偏心カム３２ａを介して下軸１７と保持体３６とを連結する上下動リンク体３２と、偏心カム３３ａを介して下軸１７にその一端部が連結された左右動リンク体３３と、左右動リンク体３３の他端部がその中間部に連結された送り量調節リンク体３４と、送り量調節リンク体３４の一端部と送り歯３１とを連結する伝達支軸３５とを備えている。
【００２１】
上記上下動リンク体３２は、その一端部が保持体３６に対して回転可能に連結され、他端部が偏心カム３２ａによりその偏心量に応じた円周運動を行う。この上下動リンク体３２の円周運動の内、上下方向の往復駆動力が保持体３６及び送り歯３１に伝達される。つまり、送り歯３１は下軸１７の回転駆動時には常に偏心カム３２ａの偏心量に等しい変位で上下動を行うこととなる。
【００２２】
左右動リンク体３３は、その一端部が送り量調節リンク体３４に対して回転可能に連結され、他端部が偏心カム３３ａによりその偏心量に応じた円周運動を行う。この左右動リンク体３３の円周運動の内、上下方向の往復駆動力が送り量調節リンク体３４に伝達される。
【００２３】
送り量調節リンク体３４は、その長手方向中間部において左右動リンク体３３から上下方向の往復駆動力を付与され、その一端部が伝達支軸３５の一端部に設けられた後述するアーム部３５ｂの先端部を揺動可能に連結されている。従って、送り量調節リンク体３４は、その一端部を揺動支点として他端部が上下方向に揺動運動を行うこととなる。そして、送り量調節リンク体３４の他端部には、後述する送り量変更手段４０の角駒４１が連結されている。
【００２４】
かかる角駒４１は、その往復移動方向が、Ｚ軸方向と平行な状態を基準としてＸ軸方向両側に傾斜させて調節可能な状態で支持されている。そして、角駒４１がＺ軸方向と平行に往動可能に支持されている状態にあっては、送り量調節リンク体３４にＸ軸方向の変位は生じない。一方、角駒４１の往復移動方向がＸ軸方向に傾斜を生じた場合には、送り量調節リンク体３４は、Ｘ軸方向に変位を生じることとなる。また、Ｚ軸方向に平行な状態からＸ軸方向の一方と他方のいずれに傾斜したかによって、送り量調節リンク体３４のＸ軸方向における揺動動作はその位相が逆転することとなる。
【００２５】
伝達支軸３５は、Ｙ軸方向に沿って配設された軸部３５ａと、軸部３５ａの一端部と他端部とにそれぞれ設けられたアーム部３５ｂ，３５ｃとを備えている。そして、軸部３５ａが中心軸となって双方のアーム部３５ｂ，３５ｃの先端部がいずれも連動して揺動を行うようになっている。
一方のアーム部３５ｂの先端部が送り量調節リンク体３４の一端部と連結され、他方のアーム部３５ｃの先端部が送り歯３１の保持体３６に連結されている。従って、前述したように、角駒４１の往復移動方向の調節に応じて、送り量調節リンク体３４にＸ軸方向に沿った揺動運動が生じる場合には、保持体３６及び送り歯３１に逆位相でＸ軸方向の揺動駆動力を付与することとなる。そして、送り歯３１は、送り量調節リンク体３４と伝達支軸３５を介して、角駒４１の往復移動方向に応じた位相でＸ軸方向に沿った往復移動動作を行うこととなる。
【００２６】
図４は送り歯３１と保持体３６の分解斜視図である。図４に示すように、送り歯３１は、保持体３６の上端部にネジ止めされ、止めネジを緩めることで送り歯３１を保持体３６から分離させることが出来る。また、送り歯３１は、布地の種類に応じて歯厚鋸となる他の送り歯３１と交換することが可能となっている。
【００２７】
送り機構３０は、上記構成により下軸１７の回転駆動力を利用して送り歯３１にＸ軸方向とＺ軸方向の往復運動を組み合わせて付与することで長円運動を行わせる。このとき、送り歯３１は、針板１３の下方に配設されると共に、長円運動により描かれる軌跡の一部を移動する際に当該送り歯３１の先端部が針板１３に設けられた貫通口からその上面に突出し、その際のＸ軸方向運動の位相に応じて布地を正方向（図３における左方向）、逆方向（図３における右方向）に送ることができる。また、角駒４１の往復移動方向に応じて、その送り量も調節可能であると共に送り量を０とすることも可能である。
【００２８】
そして、送り歯３１の長円運動の回転数は下軸１７の回転数と一致しており、下軸１７は上軸と回転数が一致することから、送り歯３１が針板１３の上面に出現する周期は針棒１１の上下動周期及び上軸の回転周期と一致する。また、送り歯３１として一定のものを使用する限りは、上軸の位相（ある角度を0°とした場合において、0°からの回転角度）において常に同じ区間において送り歯３１は針板１３の上面に出現し、それ以外の区間では送り歯３１の先端部は針板１３の上面より下方に位置することとなる。
【００２９】
（送り量変更手段）
図２、図３及び図５に基づいて、送り量変更手段４０について詳説する。図５は送り量変更手段４０の駆動源たる後述するステッピングモータ４３の周辺構成を示す構成図である。
送り量変更手段４０は、前述した送り量調節リンク体３４の他端部に連結された角駒４１と、この角駒４１を往復移動可能に支持すると共にその往復移動方向をＸ−Ｚ平面に沿ったいずれかの方向に可変調節可能な角駒支持体４２と、角駒支持体４２による角駒４１の往復移動方向を可変調節するための駆動源となる変更駆動手段としてのステッピングモータ４３と、ステッピングモータ４３の出力軸により揺動される主動リンク体４４と、角駒支持体４２に固定支持された従動リンク体４５と、主動リンク体４４と従動リンク体４５とを連結する伝達リンク体４６とを備えている。
【００３０】
角駒支持体４２は、円柱状に形成されると共にその中心線を基準に回転可能に図示しないミシンフレームに支持されている。そして、円柱形状の直径方向に沿って角駒４１を支持するガイド溝４２ａが形成されている。つまり、角駒支持体４２は、回転操作を加えられることで角駒４１の往復移動方向を可変調節することができる。
従動リンク体４５は角駒支持体４２の中心線方向一端部において、当該角駒支持体４２の直径方向に沿って固定装備されている。
【００３１】
一方、主動リンク体４４は、ステッピングモータ４３の回転駆動半径方向に沿った状態でその出力軸に一端部が固定支持されており、その他端部が伝達リンク体４６を介して従動リンク体４５の一端部と連結されている。これにより、ステッピングモータ４３の回転駆動力が従動リンク体４５を介して角駒支持体４２を回転させる。つまり、ステッピングモータの駆動量（回転角度変化量）に応じて、角駒４１が送り歯３１の送り量を規定することとなる。
【００３２】
（布押さえ手段）
布押さえ手段１４は、針棒１１に隣接して、その長手方向がＺ軸方向に沿った状態で当該長手方向に移動可能にミシンフレームに支持された支持棒１４ａと、支持棒１４ａの下端部に固定支持された押さえ部材１４ｂと、支持棒１４ａを介して押さえ部材１４ｂを上下（Ｚ軸方向）に移動操作する図示しない昇降レバーとを備えている。この布押さえ手段１４は、押さえ部材１４ｂを上位置と下位置とに切り替え可能であり、下位置に切り替えた状態において、押さえ部材１４ｂが送り歯３１の真上となる配置に設定されている。また、支持棒１４ａを介して下位置にある押さえ部材１４ｂが下側に向かって押圧するように図示しない押圧バネが設けられている。
【００３３】
従って、押さえ部材１４ｂを下位置を切り替えた状態において、針板１３上にある布地を上方から押圧保持することとなる。以下、押さえ部材１４ｂが下位置にある状態を布保持状態といい、上位置にある状態を解除状態という。
布押さえ手段１４が布保持状態にあるときに、送り歯３１の先端部が針板１３の上面より上位置に来ると、布地を介して送り歯３１が押さえ部材１４ｂに押圧されることとなり、送り歯３１が布地に効果的に接触して、布送りを有効に行うことができる。
【００３４】
（縫い針、針駆動機構及び針振り機構）
縫い針は、針棒１１の下端部に装備され、針棒１１は針駆動機構に支持される。そして、縫い針は、針棒１１を介して上下方向の往復駆動が行われる。針駆動機構は、ミシンモータ１２による上軸の回転駆動力を図示しないクランク機構やカム機構等を用いて往復上下方向の駆動力に変換すると共に、針棒１１を支持する上下移動体（図示略）に往復上下の移動力の付与を行っている。
かかる移動体は、針棒１１を、Ｘ軸方向を中心として揺動可能に支持しており、これにより、針棒１１の先端に位置する縫い針をＹ軸方向に沿って揺動させることができる。針振り機構は、針振り用ステッピングモータ６１を備え、リンク体を介して移動体に支持された針棒１１に揺動力の付与を行い、上下動を行う針棒１１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Ｙ軸方向に沿っており、これに対して前述した送り機構３０による布送り方向はＸ軸方向に沿っている。従って、縫い針と布地の送り方向が互いに直交していることから、布送りと針振りとを組み合わせることで縫い方向及び針落ち位置を任意に設定することを可能としている。
【００３５】
（ミシンの制御系）
次いで、ミシン１の制御系について、図６を用いて説明する。図６は、ミシン１の制御系を示すブロック図である。
制御装置５０は、図６に示すように、ミシン１の後述する各処理を実行するための処理プログラム又は処理データが書き込まれているＲＯＭ５２と、処理プログラムに従って上記各処理を実行するＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１の各種処理データを記憶するＲＡＭ５３とを備えている。また、上記ＲＡＭ５３には、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、処理におけるワークエリアとしても使用される。
【００３６】
制御装置５０は、図示しない入力インターフェースを介してミシンモータ１２、上軸の位相（回転角度）検出手段としてのエンコーダ６２、送り機構３０の送り量の設定動作を行うステッピングモータ４３、針振りを行う針振り用ステッピングモータ６１、ミシンモータ１２の回転数を調節する操作ペダル１６、各種設定の入力と各種情報の表示を行う操作パネル５４とが接続されている。
【００３７】
上記操作ペダル１６は、その踏量に応じた信号を出力し、制御装置５０のＣＰＵ５１はその信号出力に応じた回転数でミシンモータ１２を回転駆動する。なお、ミシンモータ１２はその電源出力回路を介して制御装置５０と接続され、駆動電流値の制御により回転数制御が行われる。
針振り用ステッピングモータ６１は、ＣＰＵ５１により、エンコーダ６２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を所定の針落ち位置に位置決めする。
【００３８】
操作パネル５４は、その表面にタッチパネルを備え、送り量の設定ボタンをはじめ各種の入力ボタンが表示されて、当該表示画面に応じた入力が行われる。また、必要に応じて縫製状態や各種設定情報、ミシンの使用者に対する操作指示の表示が行われる。
ここで、通常、このミシン１では、前記操作パネル５４により設定された針振り量や送り量に基づき縫製が行なわれ、縫製開始時ないし縫製中において、ＣＰＵ５１はステッピングモータ４３を駆動して角駒支持体４２を所定角度だけ回転して送り量を設定された送り量とする。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に格納された処理プログラムに従って、操作パネル５４に送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動時期を特定する情報の設定入力をする設定変更画面を表示させる動作制御を行い、当該設定変更画面からの入力に基づく駆動時期に応じてステッピングモータ４３を駆動させる動作制御を行う。
【００４０】
上記送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動時期の特定入力の意義について図７及び図８により説明する。図７（Ａ）は布地に行われる縫製例を示し、図７（Ｂ）は縫製例の各位置における送り歯３１の移動軌跡を示す。また、図８は送り歯３１と上軸の回転位相との関係を示す説明図である。
送り歯３１は、前述したように、送り機構３０によりＸ軸方向とＺ軸方向の各方向に沿った往動動作を組み合わせて付与されるため、原則として長円運動を行うこととなる。そして、送り量変更手段４０の角駒４１の往復動作方向に応じて長円の移動軌跡のＸ軸方向幅が変動し、或いは回転方向が正逆切り替わることとなる。
【００４１】
例えば、図７に示すように、(1)〜(2)の運針にかけては、布地はＸ軸正方向に送られる。従って、送り量変更手段４０は正方向に角駒４１を往動させ、送り機構３０により送り歯３１は正方向に送られる。
さらに、(3)までの運針に際して、送り歯３１が針板１３の上面から没するとすぐのタイミングで送り量変更手段４０により送り歯３１の送り方向が逆方向に切り替えられる。この時、送り歯３１が布地に届いていないので、その移動方向が切り替えられても布地に送り量に影響は与えない。
さらに、(3)〜(4)の運針にかけては、布地はＸ軸逆方向に送られる。従って、送り量変更手段４０は逆方向に角駒４１を往動させ、送り機構３０により送り歯３１は逆方向に送られる。
さらに、(5)までの運針に際して、送り歯３１が針板１３の上面から没するとすぐのタイミングで送り量変更手段４０により送り歯３１の送り方向が正方向に切り替えられる。この時も、送り歯３１が布地に届いていないので、その移動方向が切り替えられても布地に送り量に影響は与えない。次いで、布地は、再び正方向に送られる。
また、布地の送り方向だけではなく、送り量変更手段４０による送り量の調節も、送りが３１が針板の下方に没している期間内に行われる。
【００４２】
上述のように、送り歯３１の送り量や送り方向の正逆の切り替えは針板１３の下方に送り歯３１が没している期間に行われるが、かかる期間は上軸の回転位相により認識される。即ち、送り歯３１の上下動周波数と上軸の回転周波数とは同期しているため、送り歯３１や送り機構３０の各構成の寸法が一定である限り、上軸の一定の回転角度（位相）期間内で常に送り歯３１は針板１３の下方に没している状態となる。
送り歯３１が標準的な規格のものである場合、例えば、ミシン１では、図８に示すように、送り歯３１はその上死点の位相を0度とすると、150〜270度の区間で針板１３の下方に没した状態となる。
【００４３】
ところが、送り歯をより歯厚の厚い送り歯３１Ａに交換すると、その上面高さが高くなることから、同じ位相区間では一部の位相について送り歯３１Ａの上端部が針板１３の上面から突出した状態となることから、かかる位相区間で送り歯３１の移動方向や移動量が切り替えられると、没し切らない一部の位相において送り歯３１が予定しない方向に布地を送ってしまう可能性を生じる。
【００４４】
そこで、制御装置５０では、予め上軸の位相における一定区間内で送り変更手段４０のステッピングモータ４３を駆動させるように設定されており、さらに、送り歯３１が異なる厚さのものに交換された場合等の事情を考慮して、ステッピングモータ４３の駆動の位相区間を変更調節可能としている。
【００４５】
図９は操作パネル５４における設定入力画面の表示例である。かかる設定入力画面の増減スイッチＷにより、ステッピングモータ４３の駆動時期を特定する情報として上軸の位相の増減が入力されるようになっている。
即ち、制御装置５０ではＲＡＭ５３にステッピングモータ４３の駆動の位相区間の初期値として記憶され（例えば、150〜270度）、増加キーＷ１の入力が検知されると、ＣＰＵ５１により、その下限値150度から10度減じると共に上限値270度に10度加える演算が行われる。また、減少キーＷ２の入力が検知されると、ＣＰＵ５１により、その下限値150度に10度加える共に上限値270度から10度減じる演算が行われる。つまり、増加キーＷ１で位相区間について上限側と下限側とで同時に拡大され、減少キーＷ２で位相区間について上限側と下限側とで同時に縮小される。そして、いずれの場合も更新された位相区間がＲＡＭ５３に記憶される。
【００４６】
例えば、歯厚の厚い新たな送り歯３１Ａが装着された場合には、図８の二点鎖線に示すように、減少キーＷ２を入力操作することで、ステッピングモータ４３の駆動される位相区間が縮小され、送り歯３１Ａが針板１３の下方に没している期間内でステッピングモータ４３が駆動され、布地の送り方向又は送り量の調節が行われる。
なお、位相の増減させる単位はより大きくても小さくても良い。また、上述のように上限値と下限値とを同時に入力可能とせずに、個別に入力可能としても良い。
【００４７】
（ミシンの動作）
図１０はミシン１の縫製動作を示すフローチャートである。ミシン１の制御装置５０は、所定の縫製パターンに関する針落ち位置の位置座標データがＲＡＭ５３に記憶された状態で、ＣＰＵ５１が操作ペダル１６の入力待ちを行い（ステップＳ１）、入力を検知すると、ミシンモータ１２の駆動を開始させる動作制御を行う（ステップＳ２）。
【００４８】
次いで、ＣＰＵ５１は、エンコーダ６２の出力から上軸の位相を検出し、現在の位相が送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動期間の下限値を超えているかを判定する。この時、下限値が操作パネル５４により変更されている場合には、変更された下限値が参照される。そして、当該下限値を超えていなければ位相検出を繰り返す（ステップＳ３）。
また、超えている場合には、ＲＡＭ５３の縫製データから次の針落ち位置の位置座標データを認識し（ステップＳ４）、当該位置座標データに応じた駆動量で送り量変更手段４０のステッピングモータ４３及び針振り用ステッピングモータ６１を駆動する（ステップＳ５）。これにより、縫い針はＹ軸方向について所定の位置決めされ、送り機構３０により送りの正逆方向及び送り量が決定される。
【００４９】
次いで、ＣＰＵ５１は、再びエンコーダ６２の出力から上軸の位相を検出し、現在の位相が送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動期間の上限値を超えているかを判定する。この時、上限値が操作パネル５４により変更されている場合には、変更された上限値が参照される。そして、当該上限値を超えていなければ位相検出を繰り返す（ステップＳ６）。
また、超えている場合には、操作ペダル１６の踏み込み量が検出され、当該検出量に応じた速度でミシンモータ１２の回転駆動が行われる（ステップＳ７）。
【００５０】
次いで、縫製データを参照し、全ての縫製が完了したか判定され（ステップＳ８）、完了していない場合にはステップＳ３に戻り、位相検出を行ってから次の針落ち位置への運針が行われる。また、全ての縫製位置に運針が完了した場合にはミシンモータ１２が停止され（ステップＳ９）、縫製作業が終了する。
【００５１】
（実施形態の効果）
ミシン１では、送り量変更手段４０の駆動期間となる上軸の位相区間を操作パネル５４により設定入力することができるため、種々の歯厚の異なる送り歯３１が装着されても、当該送り歯３１が針板１３の上面に突出しない期間内で変更駆動手段４０のステッピングモータ４３を駆動させるように調整することができる。従って、歯厚や高さの異なる種々の送り歯３１について、送り量の変更調整動作中の布地との接触を回避することが出来、適正な送り量で布送りを行うことが可能となる。
【００５２】
（その他）
上記ミシン１では、送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動期間の増減を入力することで各送り歯３１に適正なタイミングでステッピングモータ４３の駆動を行わせることを可能としたが、その駆動期間の設定入力は上記方法に限られるものではない。
例えば、ＣＰＵ５１は、操作パネル５４の設定入力画面から位相の数値入力をすると共に入力位相の値をＲＡＭ５３に記憶し、縫製時において、上軸の検出位相が設定位相値に等しくなったら針落ち位置座標データの取得及び送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動を開始する動作制御を行う構成としても良い。
また或いは、ＣＰＵ５１は、操作パネル５４の設定入力画面から位相の数値入力をすると共に入力位相の値をＲＡＭ５３に記憶し、縫製時において、上軸の検出位相が設定位相値に近づいたら針落ち位置座標データの取得及び送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動を開始して設定位相値までにステッピングモータ４３の駆動を完了させる動作制御を行う構成としても良い。
【００５３】
また、交換した新たな送り歯３１について適正な送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動期間の位相が不明な場合には、エンコーダ６２の検出により位相を特定しても良い。即ち、ＣＰＵ５１が処理プログラムに従って、ミシンモータ１２の非作動時においてエンコーダ６２により上軸の位相検出を行う。かかる状態で手動により手動プーリ１７を回転操作し、新たに装着された送り歯３１が針板１３の上面から没した時に操作パネル５４に表示された決定入力手段としての決定ボタンの入力が検知されると、ＣＰＵ５１はそのときの検出位相をＲＡＭ５３に記憶する。
そして、ＣＰＵ５１は縫製時において、決定入力された位相に基づいて送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の駆動を開始する動作制御を行う構成としても良い。
また、手動により手動プーリ１７を回転操作し、新たに装着された送り歯３１が針板１３の上面から没した後に新たに現れた時に決定ボタンの入力を行い、ＣＰＵ５１はそのときの検出位相をＲＡＭ５３に記憶すると共に、縫製時において決定された位相の時にステッピングモータ４３の駆動が完了するように動作制御を行っても良い。
さらに、送り歯３１が針板１３から没する時と現れる時の二カ所での位相を記憶し、それらの間の位相区間でステッピングモータ４３を駆動させる動作制御を行っても良い。
これにより、上軸の手動操作に伴う送り歯３１の動作を観察しながら、送り量変更手段４０のステッピングモータ委４３の駆動タイミングに適切な位相を特定することが出来、変更手段３０の駆動タイミングをより適切に設定することが可能となる。
【００５４】
さらに、記憶手段としてのＲＯＭ５２に予め上軸の回転の位相と標準となる所定の送り歯３１のＺ軸方向変位との関係を記憶すると共に、ＣＰＵ５１は、交換された新たな送り歯３１についての針板１３からの最大突出量の入力を操作パネル５４から行われ、当該新たな送り歯３１における針板１３の下方に没する位相、針板１３の上面に現れる位相或いはこれら二つの位相の間となる位相区間を求める構成としても良い。
即ち、上記ＲＯＭ５２には、予め微小単位間隔で変化する位相に対して個別に標準送り歯３１のＺ軸方向変化（例えば針板１３上面を０とした高さ）が記憶されたマップが格納され、ＣＰＵ５１は、入力された新たな送り歯３１の最大突出量から標準送り歯３１の最大突出量の差を算出すると共に、求められた差の値をマップにおける全てのＺ軸方向変化に加算して、新たなマップを形成する。
さらに、ＣＰＵ５１は、新たなマップから新たな送り歯３１が針板１３の下方に没する位相を求め、或いは、新たな送り歯３１が針板１３の上面に現れる位相を求め、或いはこれらからなる位相区間を求め、ＲＡＭ５３に記憶する。
そして、ＣＰＵ５１は求められた位相に基づいて送り量変更手段４０のステッピングモータ４３の動作制御を行うことで当該ステッピングモータ４３の駆動時期の適正化を図ることが可能となる。
かかる場合には、新たな送り歯３１の最大突出量を求めれば、ステッピングモータ４３の駆動タイミングがＣＰＵ５１により算出されるので、ミシン使用者により位相を特定するための計算作業や測定作業を不要とし、当該ミシン使用者の作業負担の軽減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施の形態に係るミシンの全体構成を説明するための概略図である。
【図２】図１のII−II部分の断面図である。
【図３】図２のIII−III部分の断面図である。
【図４】送り歯と保持体の分解斜視図である。
【図５】図２に開示された送り機構のステッピングモータ近傍の構成を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態たるミシンの制御系を示すブロック図である。
【図７】図７（Ａ）は布地に行われる縫製例を示し、図７（Ｂ）は縫製例の各位置における送り歯の移動軌跡を示す。
【図８】送り歯と上軸の回転位相との関係を示す説明図である。
【図９】操作パネルにおける設定入力画面の表示例である。
【図１０】ミシンの縫製動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１  ミシン
１３  針板
１７  手動プーリ（手動入力手段）
３０  送り機構
３１  送り歯
４０  送り量変更手段
４３  ステッピングモータ（変更駆動手段）
５０  制御手段
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ（記憶手段）
５３  ＲＡＭ
５４  操作パネル（設定手段、決定入力手段）
６２  エンコーダ（位相検出手段）
【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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【図６】
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【図７】
2005278964.tif 000009
【図８】
2005278964.tif 000010
【図９】
2005278964.tif 000011
【図１０】
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