(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なるタイミングで駆動される糸切り機構と、押え上げ機構とを備え、前記両機構の駆動を同一の駆動モータで駆動する駆動装置を備えたミシンにおいて、
前記駆動モータが正転及び逆転可能に構成され、
前記駆動装置は、
前記駆動モータの回転駆動力を、糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１のカムと、押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２のカムとを有する駆動カム手段と、
前記第１のカムの所定の摺動面を摺動し、他端が糸切り機構に連結され駆動モータの駆動力を糸切り機構に伝達する糸切り連結部材と、
前記第２のカムの所定の摺動面を摺動し、他端が押え上げ機構に連結され駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する押え上げ連結部材とを備え、
前記駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、
前記駆動モータを正転及び逆転するだけで糸切り動作のみや押え上げ動作のみを繰り返すことができることを特徴とするミシン。
【請求項２】
互いに異なるタイミングで駆動される糸切り機構と、押え上げ機構とを備え、前記両機構の駆動を同一の駆動モータで駆動する駆動装置を備えたミシンにおいて、
前記駆動モータが正転及び逆転可能に構成され、
前記駆動装置は、
前記駆動モータの回転駆動力を糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１のカムと、押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２のカムとを有する駆動カム手段と、
前記第１のカムの摺動面を摺動し、他端が糸切り機構に連結され駆動モータの駆動力を糸切り機構に伝達する糸切り連結部材と、
前記第２のカムの摺動面を摺動し、他端が押え上げ機構に連結され駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する押え上げ連結部材とを備え、
前記駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、
前記駆動モータを正転して糸切り後、押え上げに進まずに逆転して再び糸切りさせ、そのまま逆方向に回転して押え上げすることを特徴とするミシン。
【請求項３】
所定の縫製パターンに従って縫製を行うとともに、縫製用のモータとは異なる糸切りモータにより駆動される糸切り機構を備え、前記縫製パターンに含まれる糸切りコマンドに応じて、前記糸切り機構を駆動することにより、糸切りを行う自動縫いミシンにおいて、
前記糸切りモータの駆動力を伝達しない空走部と、前記駆動力を糸切り機構に対応した駆動力に変換する糸切り作動部とからなる摺動面を備え、前記糸切りモータに連結される糸切りカムと、
前記空走部と糸切り作動部を常時摺動するとともに、前記糸切り作動部を摺動して前記糸切り機構に駆動力を伝達する糸切り連結部材とを有し、
糸切りコマンドによる糸切りに際して、前記糸切り連結部材が前記空走部にて前記糸切りモータを回転数０で始動し、回転数を徐々に上げて摺動してから、前記糸切り作動部を摺動して糸切りが行われるように、糸切りが可能なタイミングより前に前記糸切りモータを助走駆動させることを特徴とする自動縫いミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸切り機構と、布押えを上昇させる押え上げ機構とを備えるミシン及び自動縫いミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縫製後に糸を切断するための糸切り機構と、布押えを上昇させる押え上げ機構と、これら両機構を駆動する駆動モータを備え、この駆動モータの回転を制御して両機構を駆動するミシンが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、糸切りと押え上げを連続して動作させる際、確実に糸切りを終了した後に布押えを上昇させるために、糸切り機構の停止後、押え上げ機構の動作開始までの間に十分なタイムラグが必要となるが、従来のミシンにおいては、このタイムラグを調製するために上記した駆動モータの回転速度を糸切り後に減速する等、制御する必要があった。このような制御を行うと、制御が複雑になるばかりでなく、押え上げ機構を駆動する際のサイクルタイムを向上させるために一度減速した駆動速度を再び加速する必要が生じてしまう。この加速時には、加速による負荷と押え上げ機構を駆動するための負荷とが同時に駆動モータに加わるため、駆動モータの加速時間が余分に必要となり、サイクルタイムの向上が図れず、生産性が図れないという問題も発生した。また、この加速時間を短縮するため、出力容量の大きなモータを使用すると、モータが高価となりミシンのコストが上昇してしまうという問題が発生する。
【０００４】
また、上記従来のミシンは、糸切り機構を駆動する場合も、駆動モータの起動による加速と糸切り機構を駆動するための負荷が同時に駆動モータに加わるため、上記した押え上げ機構を駆動する場合と同様な問題があった。
さらに、上記従来のミシンは、糸切り機構と押え上げ機構の一方のみを繰り返し駆動させる場合は、一方の機構のモータとの連結を解除する等の複雑な機構が必要となり、信頼性の低下やコストアップの要因となっていた。
【０００５】
本発明の課題は、糸切り機構と、布押えを上昇させる押え上げ機構とを備えるミシンにおいて、従来と比較して制御や機構の点で簡単でありながら、縫製終了時における糸切り動作や布押えの上昇にかかる時間を短縮することで、サイクルタイムの短縮化を図り、生産性を上げることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、
互いに異なるタイミングで駆動される糸切り機構（４０）と、押え上げ機構（１０）とを備え、前記両機構の駆動を同一の駆動モータ（パルスモータ６０）で駆動する駆動装置を備えたミシンにおいて、
前記駆動モータが正転及び逆転可能に構成され、
前記駆動装置は、
前記駆動モータの回転駆動力を、糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１のカム（糸切りカム部６３）と、押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２のカム（押えカム部６４）とを有する駆動カム手段（押え糸切りカム部材６２）と、
前記第１のカムの所定の摺動面（カム溝６３ａ）を摺動し、他端が糸切り機構に連結され駆動モータの駆動力を糸切り機構に伝達する糸切り連結部材（糸切りリンク４１）と、
前記第２のカムの所定の摺動面（カム面６４ａ）を摺動し、他端が押え上げ機構に連結され駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する押え上げ連結部材（押え上げリンク１１）とを備え、
前記駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、
前記駆動モータを正転及び逆転するだけで糸切り動作のみや押え上げ動作のみを繰り返すことができることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、駆動モータを正転及び逆転するだけで糸切り動作のみや押え上げ動作のみを繰り返すことから、制御上の利便性が高い。
【０００８】
ここで、駆動カム手段は、第１のカムと第２のカムを含む１つの部材であってもよいし、それらが独立の部材ではあるけれども実質的に一体に動作するように構成されていてもよい。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、
互いに異なるタイミングで駆動される糸切り機構（４０）と、押え上げ機構（１０）とを備え、前記両機構の駆動を同一の駆動モータ（パルスモータ６０）で駆動する駆動装置を備えたミシンにおいて、
前記駆動モータが正転及び逆転可能に構成され、
前記駆動装置は、
前記駆動モータの回転駆動力を糸切り機構に対応した駆動力に変換する第１のカム（糸切りカム部６３）と、押え上げ機構に対応した駆動力に変換する第２のカム（押えカム部６４）とを有する駆動カム手段（押え糸切りカム部材６２）と、
前記第１のカムの摺動面（カム溝６３ａ）を摺動し、他端が糸切り機構に連結され駆動モータの駆動力を糸切り機構に伝達する糸切り連結部材（糸切りリンク４１）と、
前記第２のカムの摺動面を摺動し、他端が押え上げ機構に連結され駆動モータの駆動力を押え上げ機構に伝達する押え上げ連結部材（押え上げリンク１１）とを備え、
前記駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、
前記駆動モータを正転して糸切り後、押え上げに進まずに逆転して再び糸切りさせ、そのまま逆方向に回転して押え上げすることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、駆動カム手段と糸切り連結部材と押え上げ連結部材は、駆動モータを正転して糸切り後、押え上げに進まずに逆転して再び糸切りさせ、そのまま逆方向に回転して押え上げすることから、制御上の利便性が高い。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、
所定の縫製パターンに従って縫製を行うとともに、縫製用のモータとは異なる糸切りモータ（パルスモータ６０）により駆動される糸切り機構（４０）を備え、前記縫製パターンに含まれる糸切りコマンドに応じて、前記糸切り機構を駆動することにより、糸切りを行う自動縫いミシンにおいて、
前記糸切りモータの駆動力を伝達しない空走部（円弧部Ｘ１）と、前記駆動力を糸切り機構に対応した駆動力に変換する糸切り作動部（変曲部Ｘ２）とからなる摺動面（カム溝６３ａ）を備え、前記糸切りモータに連結される糸切りカム（糸切りカム部６３）と、
前記空走部と糸切り作動部を常時摺動するとともに、前記糸切り作動部を摺動して前記糸切り機構に駆動力を伝達する糸切り連結部材（糸切りリンク４１）とを有し、
糸切りコマンドによる糸切りに際して、前記糸切り連結部材が前記空走部にて前記糸切りモータを回転数０で始動し、回転数を徐々に上げて摺動してから、前記糸切り作動部を摺動して糸切りが行われるように、糸切りが可能なタイミングより前に前記糸切りモータを助走駆動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、糸切り連結部材が空走部にて糸切りモータを回転数０で始動し、回転数を徐々に上げて摺動してから、糸切り作動部を摺動して糸切りが行われるように、糸切りが可能なタイミングより前に糸切りモータを助走駆動させることから、糸切り動作の開始時には糸切りモータの駆動力は充分に大きくなっているので、糸切り動作がスムーズに進み動作が速くなり、ひいてはサイクルタイムを短縮化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
本実施の形態では、本発明に係るミシンの一例として、本縫いによりジグザグ縫いなどを形成する閂止めミシンを挙げる。該ミシンは、図示しないメモリに記憶されている所定の縫製パターンに従って、縫い針とボビンとの協働により縫製し、縫製後は縫製パターン内に含まれる糸切りコマンドや押え上げコマンドに従って、所定のタイミングで糸切り・押え上げの動作を開始するようになっている。
図１には、このような閂止めミシンにおける布押えを上昇させる押え上げ機構１０と、下糸を切断する糸切り機構４０とを示す。
【００１５】
押え上げ機構１０は、縫製前後に、図示しない布押えを上昇駆動するもので、主に、押え上げリンク１１と、押え駆動リンク１２と、押え駆動腕１５、押え駆動脚１６などから構成される。
押え上げ連結部材としての押え上げリンク１１は、略くの字型に形成され、その屈曲部１１ｂにおいて支点ピン２２によって図示しないミシン内部のフレームに対して回転自在に取り付けられている。押え上げリンク１１の下端部１１ｃには裏面側に突出するように、コロ２３（図４、図５参照）が固定され、該コロ２３は後述する押え糸切りカム部材６２の押えカム部６４の外周面６４ａ（図３（ａ）、（ｃ）参照）に当接している。なお、押え上げリンク１１の表面側に突出する小ピン２４には、図示しない巻きバネが掛けられており、押え上げリンク１１は、前記巻きバネによりコロ２３が押えカム部６４に当接するよう常に付勢されている。
押え上げリンク１１の上端部１１ａには、押え駆動リンク１２の一端部１２ａが回動自在に連結されている。
【００１６】
押え駆動リンク１２は、長尺な平棒状の部材であり、その他端部１２ｂは、連動アーム１３の下端部に回動自在に接続されている。
押え駆動リンク１２の一端部１２ａの近くの側面には、水平方向に曲げられた遮光板２１ａを有する遮光部材２１が固定されている。一方、その遮光部材２１の近傍には、発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタ２０が図示しないフレームに固定されている。このフォトインタラプタ２０は、押え上げ機構１０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ２０の発光素子と受光素子の間に遮光板２１ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を図示しない制御回路に出力するようになっている。
【００１７】
連動アーム１３は、その上端部において、回転自在な軸部材１４に対して、抱き締めされて固定されており、軸部材１４を支点として共に揺動するようになっている。
さらに軸部材１４に対して、連動アーム１３の裏側において、横長に形成された押え駆動腕１５が抱き締めされており、軸部材１４を支点として共に揺動するようになっている。
この押え駆動腕１５の前端部１５ａには、上下に長い押え駆動脚１６が回動自在に連結されている。押え駆動脚１６は、水平方向の断面が略コ字状に形成され、その下縁部１６ａは下降した際に、前記布押えを駆動する図示しない布押え駆動部材に当接するようになっている。押え駆動脚１６の途中には、横長の支持棒１７の一端部が回動自在に支持されている。この支持棒１７の他端部は、図示しないフレームにピン１８を介して回動自在に取り付けられ、押え駆動脚１６の下降時の方向は支持棒１７によって規制されるようになっている。
なお、押え駆動脚１６と、その下方に位置する前記布押え駆動部材との間には、所定長さの隙間が設けられており、押え駆動脚１６が下降する際、下降し始めてから前記隙間分、遅れて前記布押え駆動部材に当接するようになっている。また、押え駆動脚１６が下降すると、前記布押えは上昇するように構成されている。
【００１８】
前記連動アーム１３の途中には、糸払い機構３０のワイパー連結リンク３１の後端部３１ａが接続されている。糸払い機構３０は、図示しない上糸切断機構によって上糸が切断された後、布押えが上昇する前に、前記縫い針から布地に連なる上糸を払い、縫い針側の糸端を布地上に引き出すものである。
ワイパー連結リンク３１の前端部３１ｂには、横長に形成された横孔３１ｃが形成されている。前端部３１ｂの近くに、略Ｌ字状に形成され屈曲部分で取り付けネジ３５を介して回動可能にミシンフレームに取り付けられているワイパーＬ型リンク３２が設けられ、この上端に固定された係合ピン３２ａが前記横孔３１ｃに挿通している。また、ワイパー連結リンク３１の裏面側には、ミシンフレームに一端が掛けられたコイルバネ３３が設けられている。コイルバネ３３の他端は、係合ピン３２ａに掛けられ、これにより、ワイパーＬ型リンク３２は、常に図１における後方に付勢されている。
【００１９】
ただし、ワイパーＬ型リンク３２の近傍には、ストッパーピン３４がミシンフレームに固定されて突出しており、ワイパーＬ型リンク３２がコイルバネ３３の付勢力により後方に移動しても、ストッパーピン３４に当接したところで停止するようになっている。
また、押え上げ機構１０が動作していないとき（前記コロ２３が外周面６４ａの後述の円弧部Ｙ１に当接しているとき）、押え上げリンク１１の回転位置は決まっている。これにより、押え上げ機構１０及び糸払い機構３０を構成する各部材の位置は決まっており、ワイパー連結リンク３１の位置も決まる。コイルバネ３３はワイパーＬ型リンク３２を、ワイパー連結リンク３１ごと押え上げ機構１０に抗して引くバネ力はない。よって、押え上げ機構１０が動作し、ワイパー連結リンク３１が後方に移動したときのみ、コイルバネ３３は、係合ピン３２ａを介して、ワイパーＬ型リンク３２を引くようになっている。
【００２０】
ワイパーＬ型リンク３２の前側端部には、上下方向に長く形成されているワイパー連結板３６が回動自在に接続されている。ワイパー連結板３６の下端には後方に延出する延出部３６ａが形成されている。一方、ワイパー連結板３６の近傍には、ミシンフレームに固定された支持板３７が固定されている。該支持板３７には、平面視略Ｌ型に形成されたワイパー３８がその屈曲部分において取り付けネジ３９によって回動自在に接続されている。
ワイパー３８の一端部３８ａは、前記延出部３６ａに回動自在に連結されている。ワイパー３８の下端部には前方に突出するように形成された糸払い部３８ｂが設けられ、この糸払い部３８ｂによって上糸を払うようになっている。
【００２１】
上記構成を有する押え上げ機構１０と糸払い機構３０は、上糸及び下糸の切断後に、押え上げリンク１１が、図１における反時計方向（矢印Ａ方向）に回動すると、押え駆動リンク１２が後方に引かれる。この動作によって、連動アーム１３が軸部材１４とともに、かつ、軸部材１４を中心に後方に揺動することで、押え駆動腕１５も軸部材１４を中心に時計方向に回動する。この押え駆動腕１５の回動に従って、押え駆動脚１６が支持棒１７に規制されながら下降する。
【００２２】
一方、連動アーム１３の後方への揺動により、ワイパー連結リンク３１が後方に移動するので、横孔３１ｃ内も係合ピン３２ａもコイルバネ３３の付勢力によって後方に移動し、これによって、ワイパーＬ型リンク３２は取り付けネジ３５を中心に反時計方向に回転する。この回転によりワイパー連結板３６が上昇し、この上昇により、ワイパー３８の一端部３８ａが上昇し、ワイパー３８は、取り付けネジ３９を中心に図１における反時計方向に回動し、糸払い部３８ｂによって上糸を払い、上糸は布地から抜ける。
なお、ワイパーＬ型リンク３２は、ストッパーピン３４に当接したところで、回転を停止し、それ以上、ワイパー連結リンク３１が後方に移動した分は、係合ピン３２ａが横孔３１ｃに沿って摺動し、ワイパーＬ型リンク３２の動作に影響は及ばないようになっている。
【００２３】
前述のように押え駆動脚１６と前記布押え駆動部材との間には隙間を設けていることから、押え駆動脚１６が下降し始めてから所定時間遅れ、上糸を払い終わった後に、下降した押え駆動脚１６が前記布押え駆動部材を押し下げ、布押えは上昇するようになっている。
なお、布押えを下げるときは、押え上げリンク１１が図１における時計方向に回転することで、押え駆動脚１６が上昇すると、布押えは自重により下降するようになっている。また、連動アーム１３が元に戻ることで、ワイパー連結リンク３１が前方に戻り、糸払い機構３０全体は図１の状態に戻る。
【００２４】
糸切り機構４０は、針板７０の下方に設けられた図示しないボビンから針板７０上に載置された布地に連なる下糸を、縫製終了直後に切断するもので、主に、糸切りリンク４１、糸切り連結棒４３、固定メス部材４４、可動メス部材４５などから構成される。
糸切り連結部材としての糸切りリンク４１は、途中でわずかに屈曲した細長い棒状に形成され、屈曲部４１ｂにおいて、支持ピン４２によって回動自在に図示しないフレームに取り付けられている。糸切りリンク４１の上端部の表面側には図４、図５に示すように押え糸切りカム部材６２の糸切りカム部６３に嵌合する嵌合ピン４１ａが設けられている。
【００２５】
糸切りリンク４１の下端部４１ｃは、糸切り連結棒４３の後端部とともに回動自在な状態で、取付板４６に対してネジ４７によって取り付けられている。取付板４６の端部には、前記遮光部材２１と同様に遮光板４８ａを有する遮光部材４８が固定されている。一方、遮光部材４８の近傍には、前記フォトインタラプタ２０同様のフォトインタラプタ４９が図示しないフレームに固定されている。このフォトインタラプタ４９は、糸切り機構４０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ４９の発光素子と受光素子の間に遮光板４８ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を前記制御回路に出力するようになっている。
【００２６】
糸切り連結棒４３は、上方に少しずつ向かうように所定箇所で屈曲している細長い棒状の部材であり、その先端部４３ａは針板７０の下方にまで達している。図２に示すように、先端部４３ａには、ネジ５１を介して可動メス連結部材５０が回動自在に連結されている。さらに、可動メス連結部材５０上に糸切りレバー５３が固定されている。可動メス連結部材５０と糸切りレバー５３には、針板７０に固定されている連結ピン５２が挿通し、可動メス連結部材５０と糸切りレバー５３は、連結ピン５２を中心に共に回動可能となっている。糸切りレバー５３の先端には可動メスリンク５４の一端部５４ａが回動自在に接続されている。
【００２７】
可動メスリンク５４の他端部５４ｂに対して、回動自在に可動メス部材４５の中央部分が連結されている。可動メス部材４５の端部４５ａは、止めネジ５５に対して回動自在に取り付けられている。止めネジ５５は針板７０に固定されている。可動メス部材４５の先端には、切断動作時に下糸を切断することなく払う糸払い部４５ｂと、糸払い部４５ｂで払った糸を捕捉するもので内側に湾曲している糸捕捉部４５ｃと、さらに糸を切断するための可動刃４５ｄが形成されている。
可動メス部材４５の近傍には、針板７０にネジ止めされている固定メス部材４４が設けられ、固定メス部材４４の先端には、可動刃４５ｄとの間で下糸を挟持しこれを切断する固定刃４４ａが形成されている。
【００２８】
上記構成の糸切り機構４０は、縫製中は、図２（ａ）の状態であって、縫製が終了すると、押え上げ機構１０の動作前に、後述するように押え糸切りカム部材６２によって糸切りリンク４１が、支持ピン４２を中心に図１の反時計方向（矢印Ｂ方向）に回動し、その下端部は前方に移動する。これによって、図２（ｂ）に示すように、糸切り連結棒４３が前方に移動して、ネジ５１を介して可動メス連結部材５０が押されることから、連結ネジ５２を中心に可動メス連結部材５０及び糸切りレバー５３が回転する。この糸切りレバー５３の動作により、その先端に接続された可動メスリンク５４が後方に押され、可動メス部材４５は止めネジ５５を中心に時計方向に回転する。この回転動作により、糸払い部４５ｂによって、布地とボビンとに連なる下糸（図示略）がさばかれ、下糸は糸捕捉部４５ｃと固定刃４４ａとの間に位置するようになる。
【００２９】
次いで、糸切りリンク４１が支持ピン４２を中心に時計方向に回動し、その下端部が後方に戻ると、糸切り機構４０を構成する各部材が逆の動作をする。つまり、可動メス部材４５は、図２（ｂ）の状態から元に戻るように回転動作し、そのとき糸捕捉部４５ｃによって糸を捕捉しながら回動することで、ボビンから下糸が引き出されつつ固定刃４４ａに下糸が近づいていき、図２（ｃ）に示すように、可動刃４５ｄと固定刃４４ａが合致し、糸が切断される。可動メス部材４５はそのまま逆転を続け、図２（ａ）の状態に戻る。
【００３０】
以上のように押え上げ機構１０では押え上げリンク１１、糸切り機構４０では糸切りリンク４１が、それぞれ起点となって動作を行う。押え上げリンク１１及び糸切りリンク４１は、パルスモータ６０の駆動力が押え糸切りカム部材６２を介して所定のタイミングで伝達されて、動作するように構成されている。
本発明の駆動モータであるパルスモータ６０は、ミシンフレームの一部である壁体６１に固定され、その出力軸６０ａは壁体６１から突出し、その出力軸に押え糸切りカム部材６２の中央部が固定され、押え糸切りカム部材６２はパルスモータ６０によって所定角度回転するようになっている。パルスモータ６０は、前記制御回路によって駆動制御されるようになっている。糸切り機構４０、押え上げ機構１０の各動作は、前記制御回路によって、パルスモータ６０の回転方向と、動作中のパルス数をカウントしながら押え糸切りカム部材６２の動作を制御することで行うようになっている。
【００３１】
駆動カム手段である押え糸切りカム部材６２は、図１及び図３（ａ）に示すように、図１の正面から見て外形上が一部直線部分を含む略円形の箱体である糸切りカム部６３と、その正面側に一体に設けられている押えカム部６４とから構成される。
糸切りカム部（第１のカム）６３は、図３（ａ）に示すように、裏面側に、略ハート型のカム溝６３ａが形成されている。前記糸切りリンク４１の嵌合ピン４１ａは、このカム溝６３ａに嵌合し、その面に沿って摺動する。つまり、このカム溝６３ａを形成する各面が本発明の摺動面となる。
図３（ｂ）にカム溝６３ａの形状を示した。Ｐ１〜Ｐ７は、１周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム溝６３ａは、Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。一方、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間は、Ｐ１に向かって回転中心との距離が短くなるように対称形に形成されている。Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間を円弧部Ｘ１、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間を変曲部Ｘ２とする。
【００３２】
前記嵌合ピン４１ａは、図３（ｂ）に模式的に示すように、押え糸切りカム部材６２の回転に従って、カム溝６３ａ内を相対的に移動する。よって、例えばパルスモータ６０が所定方向（正方向とする）に回転することで、円弧部Ｘ１であるＰ２からＰ３を経てＰ７までの間を移動しているときは、嵌合ピン４１ａと回転中心Ｃ１との距離は変わらず、糸切りリンク４１は回転しない。つまり、円弧部Ｘ１が本発明の空走部である。
しかし、嵌合ピン４１ａがＰ７からＰ１に移動するときには徐々に回転中心Ｃ１に近づいていく。これにより糸切りリンク４１は、図１における反時計方向に回転し、前述のように可動メス部材４５が固定刃４４ａを超えて移動するようになる。
次いで、嵌合ピン４１ａがＰ１からＰ２を移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から遠ざかり、糸切りリンク４１は図１の時計方向に回転し、可動メス部材４５は糸を捕捉しつつ固定刃４４ａとの間で糸を切断するのである。パルスモータ６０が逆方向に回転しＰ２からＰ１を経てＰ７に向かうときも同様である。つまり、変曲部Ｘ２が本発明の糸切り作動部である。
【００３３】
押えカム部（第２のカム）６４は、糸切りカム部６３の正面側に一体に固定され、図３（ｃ）に示すように、略だるま型に形成され、そのカム面６４ａに押え上げリンク１１のコロ２３が当接している。図３（ｃ）のＱ１〜Ｑ７は、１周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム面６４ａは、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。一方、Ｑ３からＱ４、及びＱ６からＱ５までの間は、それぞれＱ４及びＱ５に向かって回転中心との距離が長くなるように対称形に形成されている。さらに、Ｑ４からＱ５までの間は、回転中心Ｃ１までの距離が等しい円弧を描くように形成されている。Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間を円弧部Ｙ１、Ｑ３からＱ４、Ｑ５を含めてＱ６までの間を楕円部Ｙ２と言う。
【００３４】
前記コロ２３は、図３（ｃ）に模式的に示すように、押え糸切りカム部材６２の回転に従って、摺動面であるカム面６４ａに沿って相対的に移動する。よって、例えばパルスモータ６０が前記正方向に回転し、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間を移動しているときは、コロ２３と回転中心Ｃ１との距離は変わらず、押え上げリンク１１は回転しない。
しかし、コロ２３がＱ３からＱ４までを移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から離れていいく。これにより押え上げリンク１１は、図１における反時計方向に回転し、前述のように押え駆動リンク１２が前方に移動し、布押えが上昇するようになる。逆方向にパルスモータ６０が回転し、コロ２３がＱ４からＱ３まで戻ると徐々に回転中心Ｃ１に近づき、押え上げリンク１１は図１の時計方向に回転し、押え駆動リンク１２が後方に戻り、布押えは下がるようになる。
Ｑ６−Ｑ５間でも同様であり、Ｑ５に向かうときコロ２３を介して押さえ駆動リンク１１は図１の反時計方向に回転し、図６に向かうとき時計方向に回転する。
【００３５】
なお、押えカム部６４においてＱ４−Ｑ５間が円弧に形成されているのは、次の理由による。布押えの場合、基本的に上昇と下降を連続して動作させることは少なく、例えば下降させた後、縫製し上昇させる、といった動作の流れになる。コロ２３がＱ４あるいはＱ５に到達することで布押えを上昇させたところで、パルスモータ６０が停止しても、それに対する押え糸切りカム部材６２の回転停止には機械的なずれが生じ、わずかにＱ４あるいはＱ５を過ぎてしまうことがある。Ｑ４−Ｑ５間を円弧に形成しておくことで、停止が遅くなって、Ｑ４あるいはＱ５をさらに超えて回転しても下降の動作が始まるといったことを防ぐことができる。
【００３６】
糸切りカム部６３と、押えカム部６４は、前述のように、糸を切断し、次いで、押え上げの動作が行われるように考慮して、互いの角度関係と、嵌合ピン４１ａとコロ２３それぞれの当接位置とが設定されている。具体的には、Ｐ１−Ｐ７間、Ｐ１−Ｐ２間、Ｑ１−Ｑ７間、Ｑ１−Ｑ２間の角度はいずれも同じで（角度ｍ１とする）であり、嵌合ピン４１ａがＰ７からＰ２に向かうとき、ちょうどコロ２３もＱ７からＱ２に向かうようになっている。すなわち、糸切り動作中は、押え上げ機構１０は動作しない。
また、コロ２３がＱ３からＱ４に向かう布押え上げの動作中、嵌合ピン４１ａがＰ３−Ｐ４間を移動し糸切り機構４０は動作しない。コロ２３がＱ５−Ｑ６間を移動し押え上げ機構１０の動作中も、嵌合ピン４１ａはＰ５−Ｐ６間を移動中で糸切り機構４０は動作しない。
なお、コロ２３が、Ｑ４−Ｑ５間に位置するとき、嵌合ピン４１ａはＰ４−Ｐ５間に位置するようになっている。
【００３７】
さらに、押え糸切りカム部材６２は、パルスモータ６０の回転により押え糸切りカム部材６２が共に回転しても、押え上げ機構１０及び糸切り機構４０に回転力が伝達されない「空走区間」があるように、言い換えればパルスモータ４０の回転数が充分上がったところで糸切りあるいは押え上げ動作を開始するように「助走区間」があるように設計されている。
すなわち、嵌合ピン４１ａがＰ２−Ｐ３間にあってコロ２３がＱ２−Ｑ３間にあるとき、及び嵌合ピン４１ａがＰ６−Ｐ７間にあってコロ２３がＱ６−Ｑ７間にあるとき、いずれも押え上げ機構１０も糸切り機構４０は動作することはない。
【００３８】
次に、押え糸切りカム部材６２を中心とした押え上げ機構１０及び糸切り機構４０に動作について図４〜図８に基づいて説明する。図４及び図５は押え糸切りカム部材６２を中心とした動作を示す図、図６及び図７は押え上げ機構１０・糸切り機構４０の動作状態をイメージで示した図、図８は主に針棒の動きに対する糸切り動作のタイミングを示すグラフである。図６には、複数の動作パターンを示している。以下には、まずパターン１で詳細に動作説明する。
まず、図６のスタート（start）から糸切り動作が開始する。このとき図４（ａ）の（I）状態である。つまり、嵌合ピン４１ａは糸切りカム部６３のカム溝６３ａの円弧部Ｘ１に位置し、コロ２３は押えカム部６４のカム面６４ａの円弧部Ｙ１に当接している。
【００３９】
この状態から、押え糸切りカム部材６２は、パルスモータ６０が前記正方向に回転することで、図４の反時計方向（図１では時計方向）に回転する。嵌合ピン４１ａは円弧部Ｘ１を、コロ２３は円弧部Ｙ１をそのまま相対的に移動していくが、やがて、嵌合ピン４１ａが円弧部Ｘ１と変曲部Ｘ２との境の位置（図３（ｂ）のＰ７）した（II）状態となる。
ここから、嵌合ピン４１ａは変曲部Ｘ２内を移動し始め、糸切り機構４０が動作を開始する。そして、嵌合ピン４１ａが変曲部Ｘ２の中央部（図３（ｂ）のＰ１）に到達する（III）状態になると、可動メス部材４５は、前述の図２（ｂ）の最も移動した状態になる。
（II）状態、（III）状態のいずれでもコロ２３は円弧部Ｙ１を移動中であり、押え上げ機構１０は動作しない。
【００４０】
次いで、嵌合ピン４１ａは変曲部Ｘ２内を前記Ｐ１からＰ２に進み、この過程において、可動メス部材４５は元に戻るよう動作し、その動作の途中で下糸を捕捉し、固定刃４４と合致して糸を切断する。そして、嵌合ピン４１ａは変曲部Ｘ２の終点位置（前記Ｐ２）に達し図５（ａ）に示す（IV）状態となる。このとき、糸切り機構４０の動作は終了する。
さらに、同方向に押え糸切りカム部材６２は回転し、嵌合ピン４１ａは図３（ｂ）のＰ２−Ｐ３間、コロ２３は図３（ｃ）のＱ２−Ｑ３間の「リレータイム」を移動し、このとき押え上げ機構１０も糸切り機構４０のいずれも動作しない。
【００４１】
そして、図５（ｂ）のように、コロ２３がカム面６４ａの楕円部Ｙ２（図３（ｃ）の位置Ｑ３）に達し（V状態）、ここから、押え上げリンク１１が時計方向（図１の反時計方向）に回転し始める。そして、図５（ｃ）に示すように、コロ２３が前記のＱ４−Ｑ５間に達し（VI）状態となり、布押えの上昇動作は終了し、ここでパルスモータ６０を停止させる。（V）状態及び（VI）状態では、嵌合ピン４１ａは円弧部Ｘ１に沿って移動するので糸切り機構４０は動作しない。
以上が、縫製後の典型的な動作である「パターン１」である。
【００４２】
なお、押え糸切りカム部材６２は、パルスモータ６２の正逆両方向に回転動作に従って回転でき、また、糸切りカム部６３及び押えカム部６４のいずれも対称形に形成されていることから、様々な動作パターンが可能であり、例えば図６のパターン２〜４が挙げられる。
パターン２では、前述の（I）状態から（V）状態まで行って糸切り後、押え上げには進まず、パルスモータ６０を逆方向に回転し、所定の縫製が終了した後、再び糸切りをさせて、糸切り機構４０を初期状態（I）に戻す。そして、そのまま逆方向に回転しつづけ、コロ２３が図３（ｃ）のＱ６からＱ５へ向かい、この工程で押え上げ動作を行い、コロ２３がＱ５−Ｑ４間に達したところで、パルスモータ６０を停止する。
【００４３】
パターン３では、スタートから逆方向にパルスモータ６０を駆動し、押え上げ動作のみ行い、パルスモータ６０を正方向に回転させスタート状態に戻り、すなわち布押えを下げて動作を終了する。パターン４もパターン３と同様で、スタートから逆方向にパルスモータを駆動し、押え上げ動作を行い、そのまま逆方向に回転しつづけ再び布押えを下げて動作を終了する。
これらパターン３、４は、例えば、作業者が針板７０上における生地の位置合わせを行う際などに用いるものである。
また、本発明を、所定の縫製パターンに従って、縫製を行うとともに、縫製パターンに含まれる糸切りコマンドに応じて、前記糸切り機構を駆動することにより糸切りを行う自動縫いミシンに適用した場合は、パターン１またはパターン２に示すように、糸切りコマンドによる糸切りに際して、糸切りリンク４１が糸切りカム部６３の空走部（円弧部Ｘ１）を摺動してから、糸切り作動部（変曲部Ｘ２）を摺動して糸切りが行われるように、糸切りが可能なタイミングより前に糸切りモータを助走駆動させておくことができるので、より効果的にサイクルタイムを向上することができる。
【００４４】
押え上げ機構１０及び糸切り機構４０では、駆動源としてパルスモータ６０を用いていることから、動作速度も所望の大きさに制御することができる。
例えば、糸切り機構４０による図２（ａ）から図２（ｂ）の動作は、サイクルタイムの短縮化のためになるべく速い方がよいが、図２（ｂ）から図２（ｃ）の復路（戻り）の動作は、下糸の捕捉後、ボビンに連なる下糸を引き出し、さらに確実に切断するために、往路よりは遅く動作した方が好ましい。復路で速過ぎると下糸を捕捉し切断する動作が不確実になったり、ボビンから下糸を引き出す際にボビンが空転して下糸が絡まったりする可能性があるので好ましくない。
そのために、図７で示すように、前述のパターン１と同様にモータの正回転を利用して糸切りする場合には、前記の（I）状態から（III）状態を速く、（III）状態から（V）状態を遅くする（制御Ｄ１）。また、パルスモータ６０の逆方向を利用して糸切りする場合、つまり嵌合ピン４１ａが図３（ｂ）のＰ２からＰ１を経てＰ７に達する経路で糸切り動作する場合、（V）状態から（III）状態を速く動作させ、（III）状態から（I）状態への動作を遅くする（制御Ｄ２）。
【００４５】
制御Ｄ１の動きをグラフ化したものが図８である。図８の横軸は、ミシンの針棒の上下動の１回分を３６０度として角度を均等割りで示している。また、２点破線▲１▼、▲２▼共にパルスモータ６０の動作を示すもので、左端の出発点の回転数（速度）は０であり、回転数が大きくなるに連れてマイナス側にプロットしている。
【００４６】
縫製終了時、針棒は、針棒曲線が示すとおり、１８０度で下死点Ｆ１から上昇し始め、最後は図示しない上死点（角度３６０度）の近傍で停止する。このとき、例えば▲２▼線のように、針棒２６０度の時点でパルスモータ６０が始動し、回転数が徐々に上がる。そして、針棒が２７０度に達したころに、糸切り動作が開始し、糸切り曲線に示すように動作が進行する。この糸切り曲線は、針棒角度に対する押え糸切りカム部材６２の回転位置を相対的に示すもので、傾きが急であるほど、針棒の動きに対して糸切り機構４０側の動きが速いことを示す。Ｆ２点は、図２（ｂ）で示す最も可動メス部材４５が後方に移動した状態である。
Ｆ２点を境に、傾きを比べると、ｂ１／ａ１で示す傾きと、ｂ２／ａ２で示す傾き（ここで、ａ１＝ａ２）では、明らかに前者の方が急であり、速度が大きい。
【００４７】
また、糸切り動作の中での速度制御だけでなく、「助走区間」についても適宜制御できる。すなわち、図８中の▲２▼線のように針棒２６０度からパルスモータ６０を始動することに限らず、▲１▼線のように針棒２４０度からパルスモータ６０を始動してもよい。この場合▲２▼線に比較して、糸切りが始める２７０度の時点ではパルスモータの速度を充分に上げた状態となっており、よりスムーズに糸切り動作を行うことができるとともに、時間も短縮できる。
【００４８】
以上の押え上げ機構１０及び糸切り機構４０を備えるミシンによれば、押え用のカム面６４ａと糸切り用のカム溝６３ａとを有する押え糸切りカム部材６２を設け、しかもカム溝６３ａの変曲部Ｘ２を嵌合ピン４１ａが移動するタイミングと、カム面６４ａの楕円部Ｙ２にコロ２３が当接しながら移動するタイミングがずれるようにそれぞれのカムの形状や嵌合ピン４１ａやコロ２３の係合位置を設定している。すなわち、１つのカム部材６２により、機械的に必ず２つの動作がずれるように構成しているので、制御的にタイムラグを設ける必要はなく、両動作の時間的な差を最小限に抑えることができ、サイクルタイムの短縮化を図り生産性を向上することができる。
【００４９】
さらに、糸切り動作前に、パルスモータ６０及び押え糸切りカム部材６２は回転するが、糸切り機構４０に動作が伝達されない助走区間が設けられているため、糸切り動作の開始時モータの駆動力が充分に大きくなっているので、嵌合ピン４１ａは容易にカム溝６３ａの変曲部Ｘ２を移動することができ、糸切り動作がスムーズに進み、この点においてもサイクルタイムを短くすることができる。
また、糸切り動作に連続して押え上げを行うときも、間に空走区間があり、糸切りが確実に終了してから押え上げ動作に移ることができる上に、この空走区間もパルスモータ６０を動作しつづけることで速度を落とさないで押え上げを開始することができ、モータの駆動力が充分に大きい状態でコロ２３がカム面６４ａの楕円部Ｙ２を乗り上げることができる。この点でも、サイクルタイムを短縮することができる。
しかも、縫製後どの段階でパルスモータ６０を始動させるかについて図８の▲１▼、▲２▼のように適宜選択することができ、実際の状況に合わせて設定でき実用性が高い。
また、助走区間や空走区間があるということは、逆に言えばパルスモータ６０の出力トルクを低減することができ、小型化も可能である。
【００５０】
加えて、パルスモータ６０を利用しているので、糸切り動作の往路を速く動作することで、サイクルタイムを短縮化し、復路は確実に糸切りしボビンの空転を防ぐためにゆっくり動作させるといった制御が可能である。
加えて、押え上げについて見れば、パルスモータ６０の回転を制御することで、布押えを所定の高さで止めることも可能となり、ユーザー向けの機能性を上げることができる。
【００５１】
また、変曲部Ｘ２、楕円部Ｙ２を対称形状に形成しているので、パルスモータ６０を正逆いずれの方向に回転しても、糸切り、押え上げの動作を行うことができ、パターン１〜４など多様な動きが可能となり、制御が容易でしかも有用性が高い。
加えて、押え上げ機構１０と糸切り機構４０を１つのパルスモータ６０で駆動しているので、アクチュエータのコストを下げることもできる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、適宜変更可能であるのは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１、２に記載の発明によれば、糸切り機構及び押え上げ機構の少なくとも一方について、モータの正逆回転を繰り返すだけで糸切り動作のみや押え上げ動作のみを繰り返すことができるようになり、複雑な制御や機構を要さずに簡単に繰り返し動作が可能となり、利便性が高い。
【００５４】
請求項３に記載の発明によれば、糸切り連結部材が空走部にて糸切りモータを回転数０で始動し、回転数を徐々に上げて摺動してから、糸切り作動部を摺動して糸切りが行われるように、糸切りが可能なタイミングより前に糸切りモータを助走駆動させることから、糸切り動作の開始時には糸切りモータの駆動力は充分に大きくなっているので、糸切り動作がスムーズに進み動作が速くなり、ひいてはサイクルタイムを短縮化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るミシンに設けられる糸切り機構と押え上げ機構とを示す斜視図である。
【図２】糸切り機構を構成する固定メス部材と可動メス部材の糸切り時の動作を示す平面図である。
【図３】（ａ）は押え糸切りカム部材の背面からの斜視図であり、（ｂ）は押え糸切りカム部材の糸切りカム部を示す平面図であり、（ｃ）は押えカム部を示す平面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は糸切り・押え上げの動作を順に説明するため、押え糸切りカム部材を中心に示した平面図である。
【図５】図４（ｃ）の続きを順に示す平面図である。
【図６】糸切り・押え上げの動作のバリエーションを模式的に示す図である。
【図７】糸切り動作の際の動作速度の変更を説明するための図である。
【図８】針棒の動作に対するパルスモータ及び糸切り動作のタイミングを示すグラフである。
【符号の説明】
１０    押え上げ機構
１１    押え上げリンク
１２    押え駆動リンク
１３    連動アーム
１６    押え駆動脚
２３    コロ
４０    糸切り機構
４１    糸切りリンク
４３    糸切り連結棒
４４    固定メス部材
４５    可動メス部材
６０    パルスモータ（駆動モータ）
６２    押え糸切りカム部材（駆動カム手段）
６３    糸切りカム部（第１のカム）
６３ａ    カム溝（摺動面）
６４    押えカム部（第２のカム）
６４ａ    カム面（摺動面）
Ｘ１    円弧部（空走部）
Ｘ２    変曲部（糸切り作動部）
Ｙ１    円弧部
Ｙ２    楕円部
【図１】
0003906085.tif 000002
【図２】
0003906085.tif 000003
【図３】
0003906085.tif 000004
【図４】
0003906085.tif 000005
【図５】
0003906085.tif 000006
【図６】
0003906085.tif 000007
【図７】
0003906085.tif 000008
【図８】
0003906085.tif 000009