(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製位置の後方でミシンべッド上に押し付けられるプーラと、プーラを回転させる制御モータと、ミシン主軸の回転に同期してパルス信号を出力するパルス生成装置と、布送り方向逆転ソレノイドの電圧変化を読取って電圧逆転信号及びパルス数減算信号を出力する布送り方向読取り装置と、パルス生成装置からのパルス信号及び布送り方向読取り装置からの電圧逆転信号、パルス数減算信号が入力され、分周されたパルス信号、又は更に減算されたパルス信号を出力する分周回路とよりなり、
前記パルス生成装置がスリット情報が形成されたロータリディスクと検出器とを有し、前記スリット情報はミシン針が上昇している位相に対応した部分に形成され、はじめの部分が徐々に密になり、終りの部分が徐々に粗になる第１のスリット群と、前記第１のスリット群と同心円状に全周に形成される第２のスリット群とを有し、
前記分周回路からの出力パルス信号に基づいて制御モータが駆動されるミシンの先引きプーラ。
【請求項２】
布送り方向読取り装置が電圧アイソレーションである請求項１に記載のミシンの先引きプーラ。
【請求項３】
縫製位置の後方でミシンベッド上に押し付けられるプーラと、プーラを回転させる制御モータと、ミシン主軸の回転に同期してパルス信号を出力するパルス生成装置と、布送り調節レバーの押下げ量を読取ってディジタル信号を出力する装置と、該装置からのディジタル信号及びパルス生成装置からのパルス信号が入力され、通常は単に分周されたパルス信号を出力し、ディジタル信号入力時にその信号に対応して分周比を大きくし、パルス数がゼロとなった後に分周比を小さくすると共に更に減算されたパルス信号を出力する分周回路とよりなり、
前記パルス生成装置がスリット情報が形成されたロータリディスクと検出器とを有し、前記スリット情報はミシン針が上昇している位相に対応した部分に形成され、はじめの部分が徐々に密になり、終りの部分が徐々に粗になる第１のスリット群と、前記第１のスリット群と同心円状に全周に形成される第２のスリット群とを有し、
前記分周回路からの出力パルス信号に基づいて制御モータの回転方向及び回転速度が制御されるミシンの先引きプーラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業用ミシンに後付けされ、縫製位置の後方で縫製布をやや引っ張り気味に引き出し、送り歯による布送り量を補助するミシンの先引きプーラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンの先引きプーラは、柔らかい布や厚手の布を縫製する場合等の布送り補助機構として有効であり、従来、ミシン主軸より変速機を介してプーラのシャフトを駆動する機械式のものと、ミシン主軸の回転に同期するステッピングモータによりタイミングベルトを介してプーラを駆動する電気式のものとが知られている。その何れも工業用ミシンに後付けされるが、後付け（組み付け）に要する時間は、機械式のものが約１日、電気式のものが１時間程度であり、後者の方が優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ミシンは、ときには送り歯の送り方向を逆転して返し縫いを行うこともあるが、その場合でもミシン主軸は正送り時と同方向に回転しており、組み付け時間の短い点等で優れている従来の電気式先引きプーラにおいても、プーラの回転方向は正送り時と変わらない。そのため、返し縫い（逆送り）時には、電磁ソレノイドを作動してプーラを上昇させ、プーラの布送り補助力を無効にしているので、正送り時と同様の適正な布送り量を期待することはできない。
【０００４】
本発明は、返し縫い時にも本来あるべき適正な布送り量を得ることができるミシンの先引きプーラを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するするための手段】
本発明のミシンの先引きプーラは、縫製位置の後方でミシンベッドＢ上に押し付けられるプーラ１が、布送り方向逆転ソレノイド５の電圧変化により回転方向を逆転する制御モータ３によって駆動されるものである。
【０００６】
本発明のミシンの先引きプーラは、具体的には、縫製位置の後方でミシンベッドＢ上に押し付けられるプーラ１と、プーラ１を回転させる制御モータ３と、ミシン主軸の回転に同期してパルス信号を出力するパルス生成装置４と、布送り方向逆転ソレノイド５の電圧変化を読取って電圧逆転信号及びパルス数減算信号を出力する布送り方向読取り装置６と、パルス生成装置４からのパルス信号及び布送り方向読取り装置６からの電圧逆転信号、パルス数減算信号が入力され、分周されたパルス信号、又は更に減算されたパルス信号を出力する分周回路７とよりなり、前記パルス生成装置がスリット情報が形成されたロータリディスクと検出器とを有し、前記スリット情報はミシン針が上昇している位相に対応した部分に形成され、はじめの部分が徐々に密になり、終りの部分が徐々に粗になる第１のスリット群と、前記第１のスリット群と同心円状に全周に形成される第２のスリット群とを有し、前記分周回路７からの出力パルス信号に基づいて制御モータ３が駆動されるものである。
【０００７】
布送り方向読取り装置は電圧アイソレーションが適している。
【０００８】
本発明の他のミシンの先引きプーラ１は、縫製位置の後方でミシンベッドＢ上に押し付けられるプーラ１が、布送り調節レバーの押下げ量を読み取って得られるディジタルダ信号により、正回転からその回転速度を徐々に減じてゼロとし、逆回転に転じてその回転速度を徐々に大きくする制御モータ３によって駆動されるものである。
【０００９】
本発明の他のミシンの先引きプーラ１は、具体的には、縫製位置の後方でミシンベッドＢ上に押し付けられるプーラ１と、プーラ１を回転させる制御モータ３と、ミシン主軸の回転に同期してパルス信号を出力するパルス生成装置４と、布送り調節レバー２０の押下げ量を読み取ってディジタル信号を出力する装置（２９、３０）と、該装置からディジタル信号及びパルス生成装置からのパルス信号が入力され、通常は単に分周されたパルス信号を出力し、ディジタル信号入力時にその信号に対応して分周比を大きくし、パルス数がゼロになった後に分周比を小さくすると共に更に減算されたパルス信号を出力する分周回路７とよりなり、前記パルス生成装置がスリット情報が形成されたロータリディスクと検出器とを有し、前記スリット情報はミシン針が上昇している位相に対応した部分に形成され、はじめの部分が徐々に密になり、終りの部分が徐々に粗になる第１のスリット群と、前記第１のスリット群と同心円状に全周に形成される第２のスリット群とを有し、前記分周回路からの出力パルス信号に基づいて制御モータの回転方向及び回転速度が制御されるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図1ないし図３を参照し、本発明のミシンの先引きプーラの第１実施形態について説明する。
【００１１】
このミシンの先引きプーラは、縫製位置の後方でミシンベッドＢ上に押し付けられるプーラ１と、タイミングベルト２を介してプーラ１に連結された、ステッピングモータやサーボモータ等の制御モータ３と、ミシン主軸の回転に同期してパルス信号を出力するロータリーエンコーダ等よりなるパルス生成装置４と、布送り方向逆転ソレノイド５の切換え信号を読み取り、電圧逆転信号及び減算信号を出力するホトカプラ、トランス等の電圧アイソレーションよりなる布送り方向読取り装置６と、パルス生成装置４からのパルス信号及び布送り方向読取り装置６からの電圧逆転信号、パルス数減算信号が入力され、分周された（間引かれた）パルス信号、又は更に減算されたパルス信号を出力する分周回路７と、分周回路７からのパルス信号が入力され、制御モータ３の回転を制御する制御モータドライバ８とにより構成されている。
【００１２】
先ず、上記主要部材の内のプーラ１及び制御モータ３の、ミシンＭのアーム背面における取付け態様を説明する。これは、一例であって、同機能を有するものであれば、いかなるものも許容される。
【００１３】
ミシンＭのアーム背面には、取付け部材１０が固定されており、その取付け部材１０には、水平板１１ａと垂直板１１ｂとよりなるブラケット１１が、バネ１２によって下方に付勢された状態で、上下動可能に取付けられている。制御モータ３は、その垂直板１１ｂに固定されている。そして、制御モータ３の回転軸３ａにはプーリー１２が固定されている。また、ブラケット１１の垂直板１１ｂにはアーム１３が固定されており、その先端近くにはプーリー１４が取付けられている。プーラ１は、そのプーリー１４の軸１４ａに固定されている。そして、プーリー１２とプーリー１４との間には、タイミングベルト２が掛け渡されている。
【００１４】
従って、プーラ１は、上記バネ１２の力により、ミシンベッドＢ上に適度の力で押し付けられる。そして、制御モータ３が回転すると、その回転力はプーリー１２からタイミングベルト２を経てプーリー１４へ伝達され、プーラ１が回転する。なお、図２中の符号１５、１６、１７は、それぞれミシン針、押え金、送り歯である。
【００１５】
制御モータ３は、制御モータドライバ８の制御を受け、分周回路７から制御モータドライバ８へ送られるパルス数に対応する角度の回転を行う。
【００１６】
パルス生成装置４は、ロータリーエンコーダが最も簡便であり、ここではロータリーエンコーダについて説明する。ロータリーエンコーダは、スリット情報が形成され、且つ、ミシン主軸の端部に固定されたロータリーデイスク４ａと、ロータリーデイスク４ａのスリット情報部を挟んだ両側にそれぞれ配置された投光素子４ｂ及び受光素子４ｃとより構成さているパルス生成装置である。ロータリーデイスク４ａのスリット情報は、周縁近くに形成された多数のスリットによりなっている。一般に、プーラ１の回転は、ミシン針１５が布より上昇しているときに行うほうがよいので、スリット情報は、ミシン針がベッドＢの上に上昇している位相に対応した部分に形成する。その場合、制御モータ３の円滑な駆動を保証するために、各スリットの間隔を、はじめの部分は徐々に密になるようにし、終わりの部分は徐々に粗になるようにする。以上は、スリット情報をミシン針上昇位相に対応する部分に形成するものであるが、被縫製布の種類によってはミシン針１５が布に刺さっているときにも引っ張るほうがよいものもあるので、前記スリット情報に加えて全周にスリットを形成したスリット情報も同心状に設けておく。何れのスリット情報を採用するかは、投光素子４ｂ、受光素子４ｃの位置を変えることにより選択することができる。
【００１７】
このようなロータリーエンコーダ４において、投光素子４ｂより発せられる光がロータリーデイスク４ａのスリットを通過して受光素子４ｃに検出されると、パルス信号が発生し、分周回路７に送られる。
【００１８】
布送り方向逆転ソレノイド５は、送り歯の布送り方向を正送りから逆送り、又はその逆に切換えるためのものであり、その切換え時には電圧の変化が生じる。
【００１９】
布送り方向読取り装置６はホトカプラを用いる例を説明する。ホトカプラは、布送り逆転ソレノイドの切換え時の電圧変化を光学的に読み取り、制御モータ３に流れる電圧を逆転させる電圧逆転信号とパルス数を減少させるパルス数減算信号を分周回路７に送るものであり、それ自体周知のものである。このホトカプラに代えてトランスを採用することも可能である。これらの布送り方向読取り装置における、離れた状態での間接的な信号のとり方は、外付け装置に向いている。縫い始め、縫い終わりに返し縫いを導入してほつれ防止を行う最近のマイクロコンピュータ制御のミシンにおいても、マイクロコンピュータより布送り方向変更の信号を得る必要がないので、最適である。
【００２０】
分周回路７は、入力パルス信号のパルス数を間引いて制御モータドライバ８に出力する、集積回路ＩＣよりなる分周回路であり、それ自体周知のものである。この分周回路の代わりに、マイクロコンピュータを用いてもよいが、高速対応のマイクロコンピュータは高価であるので、採算に合わない。また、プーラ１の周速度は、正送り時には、送り歯による布送り速度と同速又はそれよりやや大きめ設定されるが、逆送り時には、パルス数を減算して、布送り量を少なめにする。それは、正送り時と同様に布をやや引っ張り気味の状態に保ち（正送り時と同様の送りを行うと布がたるむ）、正送り時と同様の本来あるべき布送り量を確保するためである。
【００２１】
また分周回路７には、入力パルスの分周比を変更し得る外付けの分周比設定スイッチ１８、及び逆送り時の減算パルス数を変更し得る外付けの減算パルス数設定スイッチ１９が設けられている。
【００２２】
このような分周回路７では、例えば、ロータリーエンコーダー４より送られるパルス数が２００であるとすると、分周回路では１／１０の２０パルスに間引かれ、逆送り時には、２パルス減算して１８パルスとされる。
【００２３】
以上のように構成されたミシンの先引きプーラーにおいて、ミシンが運転を開始すると、ロータリーエンコーダ４のロータリーデイスク４ａが回転してパルス信号が生成され、分周回路７に送られる。そして、ホトカプラ６より電圧逆転信号及びパルス数減算信号が発せられなければ（布送り方向が正送り）、分周回路７からは分周した正電圧のパルス信号が制御モータドライバ８に送られ、制御モータ３は正方向に駆動され、プーラ１は正方向に回転する。一方、ホトカプラ６より電圧逆転信号及びパルス数減算信号が発せられると（布送り方向が逆送り）、制御モータ3に流れる電流が逆転されると共に、分周回路７で（分周したパルス）−（減算パルス）の演算がなされ、そのパルス信号が制御モータドライバ８に送られ、制御モータ３は逆方向に駆動され、プーラ１は逆方向に回転する。そして、回転方向が何れであっても、プーラ１の周速度は、送り歯１７の布送りに応じた適正なものとなり、布送り方向が正送りであれ、逆送りであれ、常に適正な布送り量を得ることができる。
【００２４】
次に、図４ないし図７を参照し、本発明のミシンの先引きプーラの第２実施形態について説明する。
【００２５】
このミシンの先引きプーラも、第１実施形態の先引きプーラと同様に、プーラ１、制御モータ３、パルス生成装置４を備えており、分周回路７、制御モータドライバ８、分周比設定スイッチ１８、減算パルス数設定スイッチ１９を有している。従って、それらの共通する部材、装置の説明は省略し、相違する構成を中心に説明する。
【００２６】
このミシンの先引きプーラは、プーラ１を正回転から逆回転に転じるための信号を、布送り調節レバー２０から得る点に特徴がある。
【００２７】
布送り調節レバー２０は、手動操作による押し下げ程度に応じて、不図示の布送り調節器に連結されたリンクを変位させて布送り調節器の傾きを変えることにより、布送り歯による布送りを、正送りからその送り量を徐々に減じてゼロとし、逆送りに転じてその送り量を徐々に大きくするものである。
【００２８】
プーラ１を正回転から逆回転に転じるための信号を得る装置は種々考えられるが、何れも布送り調節レバー２０の押し下げ量を読み取るものであり、その数例を以下に説明する。
【００２９】
図５に示す布送り調節レバー押下げ量読取り装置は、布送り調節レバー２０に取付けられた平歯車２１と、入力軸に固定の歯車２２ａが平歯車２１に当接するように配された可変抵抗器２２とよりなっている。この装置では、布送り調節レバー２０の押下げにより平歯車２１が下降して、歯車２２ａが回転する。そして、可変抵抗器２２からは、布送り調節レバー２０の押下げ量がアナログデータとして出力される。なお、可変抵抗器２２に代えてエンコーダを取付けてもよく、その場合は、デジタルデータが出力される。
【００３０】
図６に示す布送り調節レバー押下げ量読取り装置は、レーザー式の距離センサー２３を布送り調節レバー２０に対向して配したものであり、その距離センサー２３からは、投光されたレーザーが布送り調節レバー２０より反射して戻るまでの時間としてとらえることによる布送り調節レバー２０の押下げ量がアナログデータ又はデジタルデータとして出力される。
【００３１】
図７に示す布送り調節レバー押下げ量読取り装置は、布送り調節レバー２０に取付けられた遮蔽板２４と、その遮蔽板２４の片側に配された、複数の発光素子２５を等間隔に設けられている発光板２６と、遮蔽板２４のもう一方の側に配された、発光素子２５の間隔と等しい間隔で複数の受光素子２７が設けられている受光板２８とよりなっている。この装置においては、布送り調節レバー２０の押下げによる遮蔽板２４の下方への移動段階に応じ、発光素子２５から受光素子２７へ発せられる光の道が上から順に遮られ、布送り調節レバー２０の押下げ量がデジタルデータとして出力される。
【００３２】
いずれの布送り調節レバー押下げ量読取り装置２９によっても、布送り調節レバー２０の押し下げ量がアナログデータ又はデジタルデータとして取り出される。そして、デジタルデータはそのままコードとして分周回路７に送られる。一方、アナログデータは、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ−ディジタル変換器；データをアナログ表現からディジタル表現に変換する演算器）３０に送られ、そこでコード（４ビットの場合0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、…、1111）に変えて分周回路７に送られる。なお、いずれの布送り調節レバー押下げ量読取り装置２９においても、ゼロ点（プーラ１の回転方向が逆転する点）調整が可能なように位置調整できる取り付け方となっている。
【００３３】
分周回路７では、布送り調整レバー押下げ量読取り装置２９から、又は更にＡ／Ｄコンバータ３０を経て送られてくるコードに応じ、ロータリーエンコーダー４より送られてくるパルスが分周（間引き）される。即ち、４ビットの場合、分周回路７に送られてくるコードが００００、０００１、００１０、００１１、０１００、０１０１、０１１０、０１１１となるに従い分周比が大きくなり、コード１０００でパルス数がゼロとなる。そして、パルス数がゼロとなった後には、コードが１００１、１０１０・・・、１１１１となるに従って分周比が小さくなると共にそのパルスからある数（例えば２）のパルスが減算される。即ち、分周回路７からの出力パルスの数は、布送り調整レバー押下げ量読取り手段２９から、又は更にＡ／Ｄコンバータ３０を経て送られてくるコードに応じ、始めは徐々に減少し、ゼロとなってからは、逆転で徐々に増加する。
【００３４】
制御モータドライバ８では、分周回路７から送られてくるパルス信号に応じて正回転からその回転速度を徐々に減じてゼロとし、逆回転に転じてその回転速度を徐々に大きくする制御が行われる。その回転方向の切換えは、分周回路７から送られてくるパルス信号がゼロとなったことを感知して行われる。以上の制御によって、プーラ１は正方向の回転速度を徐々に減じて遂にはゼロとし、逆回転に転じ、その回転速度を徐々に大きくする。
【００３５】
このように、プーラ１を正回転から逆回転に転じるための信号を、布送り調節レバー２０から得る制御においては、プーラ１による布送りが、正送りからその送り量を徐々に減じてゼロとし、逆送りに転じてその送り量を徐々に大きくする、布送り歯による布送りにぴったりと呼応するごとく対応する適正なものとなり、布送り方向遺憾に係わらず、常に高度に適正な布送り量を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のミシンの先引きプーラは、送り歯の布送り方向が逆送りの場合にも、その逆送りに追随して先引きプーラを逆転することができるようになったので、従来のもののように逆送り時に先引きプーラを上昇させる必要がなく、しかも、逆送り時にも適正な布送り量を得ることができる。特に適正布送り量は、分周回路でパルスを減算することによりより確かなものとされる。
【００３７】
また、布送り方向読取り装置は布送り方向逆転ソレノイドから離れた位置に配することができるし、布送り調節レバー押下げ量読取り手段は簡単に取り付けることができるので、外付け装置としての先引きプーラの組付けに有利である。
【００３８】
布送り調節レバーの変位量を読取ってプーラを逆転させる場合は、プーラによる布送りが、布送り歯による布送りにぴったりと呼応する適正なものとなり、布送り方向遺憾に係わらず、常に高度に適正な布送り量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のミシンの先引きプーラーのブロック回路図である。
【図２】先引きプーラーの設置状態を示すミシンの斜視図である。
【図３】本発明のミシンの先引きプーラーにおける運転フローチャートである。
【図４】本発明の他のミシンの先引きプーラーのブロック回路図である。
【図５】本発明の他のミシンの先引きプーラーの布送り調節レバー押下げ量読取り装置の斜視図である。
【図６】本発明の他のミシンの先引きプーラーの別の布送り調節レバー押下げ量読取り装置の斜視図である。
【図７】本発明の他のミシンの先引きプーラーの更に別の布送り調節レバー押下げ量読取り装置の斜視図である。
【符号の説明】
１    プーラ
３    制御モータ
４    パルス生成装置
５    布送り方向逆転ソレノイド
６    布送り方向読取り装置
７    分周回路
２０  布送り調節レバー
２９  布送り調節レバー押下げ量読取り装置
３０  Ａ／Ｄコンバータ
Ｂ    ミシンベッド
Ｍ    ミシン
【図１】
0003891399.tif 000002
【図２】
0003891399.tif 000003
【図３】
0003891399.tif 000004
【図４】
0003891399.tif 000005
【図５】
0003891399.tif 000006
【図６】
0003891399.tif 000007
【図７】
0003891399.tif 000008