JP2005246060A - 不完全な縫い目の検出デバイスを有するミシン - Google Patents

Abstract

【課題】 不完全な縫い目の検出デバイスを有するミシンを提供する。
【解決手段】 ミシンには、糸巻取りレバー(16)と針との間に配置される不完全な縫い目の検出デバイス(21)が設けられる。不完全な縫い目の検出デバイス(21)は、上糸(17)を案内すると共に、上糸(17)の主方向(33)を実質的に横断して偏向可能なアイ(26)を備える。アイ(26)の偏向は、磁石(32)により生成される磁界の変化を生じ、こうした磁界の変化は、センサ(36)により検出され、ミシンの制御信号に変換される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、請求項１の前提部分（所謂プレアンブル部分、所謂おいて部分）によるミシンに関する。

特許文献１は、糸張力検出デバイスが糸締め具と糸巻取りレバーとの間に配置されるミシンを教示している。このデバイスは、実質的に、下方に開放するＵ形デフレクタであって、歪ゲージを保持するデフレクタから構成される。上糸は、糸締め具から進んで、明確に９０°を超える角度だけ偏向した後、糸巻取り装置に転向し、そこから実質的に直線状に針に至る。上糸の張力に応じて、歪ゲージは、上糸の張力に対応する電圧を生成するように意図され、電圧はマイクロプロセッサにより処理され、その結果、不完全な縫い目を知らせることができる。公知の構造は、とにかく極端に不正確であり、信頼性に欠ける。

米国特許第４，１７０，９５１号明細書

本発明の目的は、不完全な縫い目または切断された糸を確実かつ容易に認識可能であるように、一般的なタイプのミシンを具現することである。

本発明によると、この目的は、請求項１の特徴部分の特徴により達成される。不完全な縫い目の検出デバイスを針と糸巻取り装置との間に配置することにより、糸巻取りレバー内の偏向により生じる上糸張力が誤って検出されることはなくなる。上糸張力に応じて生じる電圧は、アームシャフトの１回転全体における特定の公称電圧（設定電圧）に匹敵する。対応する偏差が生じた後、信号が発信されるか、場合によってはミシンが停止する。

特に、請求項２による展開は、上糸張力の検出に与える、偏向により生じるいかなる影響をも排除するのに役立つ。

請求項３による展開は、上糸張力の非接触検出に関する特に有利な実施態様を表し、請求項４〜７は、この実施態様のさらに他の改良を明確に説明する。

本発明のその他の特徴、利点および詳細は、図面と併せて解釈し、例示的な実施態様に関する以下の説明から明白になるであろう。

図１で分かるとおり、ミシンは、一般に、上部アーム１と、ケーシングタイプのベースプレート２と、両端のそれぞれで、上部アーム１とベースプレート２とを結合するスタンダード３とを備え、つまり、ミシンはＣ形である。アームシャフト４はアーム１内に位置し、アーム１の外側にあるアームシャフトの端部でハンドホイール５を支持し、運動量伝達器６が、ハンドホイール５の側部によりアームシャフト４上に取り付けられる。針８および押さえ９を含む針棒７の作動は、従来どおり、アームシャフト４から導かれる。

垂直フック１０は、ベースプレート２内に位置し、フック軸受１２内にある垂直軸１１周囲で回転する。フック１０の作動は、スタンダード３の下のベースプレート２内に配置された駆動モータ１３により、フック駆動シャフト１４を介して行なわれる。このシャフト１４は、ベルト駆動装置１５によりアームシャフト４も作動させる。

アーム１は、アームシャフト４により同様に駆動される上糸１７の巻取りレバー１６をさらに保持する。上糸１７は、糸供給装置（図示せず）から、上糸供給装置の方向１８に糸巻取りレバー１６に供給され、これは、供給方向１８に関連して、糸巻取りレバー１６の上流にある糸締め具１９を介して行なわれる。糸締め具１９は、アーム１に固定された鋼などのフェライト材料の支持プレート２０上に取り付けられる。上糸１７は、糸締め具１９および糸巻取りレバー１６を介して、不完全な縫い目の検出デバイス２１に供給され、そこから針８に至る。不完全な縫い目の検出デバイス２１も、支持プレート２０上に取り付けられる。

図２および図３で分かるように、不完全な縫い目の検出デバイス２１はばね箱２２を備え、ばね箱２２は、支持プレート２０上に取り付けられ、ねじ２４により脚ばね２３を保持する。脚ばね２３は、箱２２からそのスロット２５を通って突出し、スロット２５は、実質的に下方に、上糸１７に面する側部方向に開放する。箱２２の外側にある脚ばね２３の下端では、脚ばね２３にアイ２６が設けられる。上部糸ガイド２７および下部糸ガイド２８は、支持プレート２０の上下に、実質的に不完全な縫い目の検出デバイス２１の側部により取り付けられる。上糸１７は、糸巻取りレバー１６から到達した後、実質的な偏差がない状態で、ガイド２７、２８を通って針８方向に案内される。２個の糸ガイド２７、２８の間では、図１〜図３に見られるように、上糸１７が不完全な縫い目の検出デバイス２１のアイ２６を通過する。偏向ピン２９は、図２に示すようにスロット２５内に位置し、脚ばね２３がアイ２６と共に反転すると、上糸１７を偏向させる。

ばね箱２２の下側には、磁化不能な材料、特にプラスチック材料のセンサボックス３０が、皿小ねじ３１により支持プレート２０上に取り付けられる。永久磁石３２は、センサボックス３０内に設けられて、アイ２６および脚ばね２３の隣接領域に重畳し、脚ばね２３は鋼から成り、ひいてはフェライト磁化可能材料から成る。アイ２６が、糸ガイド２７、２８の位置により与えられる上糸１７の主方向３３と実質的に交差するように偏向すると、アイ２６は磁極３４、３５から延在する永久磁石３２の磁界をほぼ横断して永久磁石３２の前面に移動する。磁極３４は、図３で分かるように、アイ２６方向に密接に隣接して方向を変える。

磁石３２のほかに、センサボックス３０には、ホール発電機の規則として、磁界の変化に応答するセンサ３６が設けられる。このセンサ３６は、ライン３７により、制御システム３８の入口に接続される。制御システム３８は、ミシンのペダル（図示せず）に対する接続ライン４０を有する主電源３９に接続される。この制御システムは、ライン４１を介して運動量伝達器６に接続される。最後に、制御システム３８は、制御ライン４２を介して駆動モータ１３に接続される。制御システム３８は、通常、スイッチ４３および制御灯４４を装備される。

動作モードについて、図４〜図６に関連して説明する。

駆動モータ１３はスイッチ４３の作動により起動し、ミシンはペダルにより作動する。たとえば、２つのワークピース４５、４６を互いに縫製する。図４は、ワークピース４５、４６を縫製する３ヶ所を示し、つまり、左から右へ、正しい縫い目４７、不完全な縫い目の位置４８、および再び正しい縫い目４９を示す。正しい２箇所の縫い目４７、４９の間の中間には、縫い目が形成されていない。これは、フック１０の先端５０が上糸１７、それぞれそのループを掴んで引き出さずに、ボビン（図示せず）の周囲に上糸１７を通さなかったことを意味し、ボビンは、フック１０内に位置し、ルーパー糸５１の供給量を含む。縫い目は、上糸１７とルーパー糸５１との間に形成されていない（図４に概略的に示す）。

上記に概略を述べたとおり、縫製作業時、アイ２６、および脚ばね２３の隣接領域は、永久磁石３２前面の磁界内に移動する。上糸１７は、最大張力を有する場合、図２に破線で大まかに示す最も明確な縫製位置にある不完全な縫い目の検出デバイス２１の付近に位置する。しかし、糸１７は、最小張力を有する場合、図２に実線で示す位置にあり、この位置では、脚ばね２３は、ばね箱２２のストップ５２に静止する。上糸１７は、糸ガイド２８、２９により与えられる主方向と交差する三角形状に引き出される。糸の張力が大きければ大きいほど、図２に示す三角形の角度は鈍角になる。

センサ３６は電圧Ｕを提供し、電圧Ｕは、磁石３２の磁界内における脚ばね２３およびアイ２６の運動によって決まる。センサ３６が制御システム３８に供給する電圧Ｕが、アームシャフト４が完全に１回転する回転角度Ｗ上に描画されている図５で分かるように、センサ３６が供給する電圧Ｕ１は、糸巻取りレバー１６が上昇位置にあり、上糸１７の張力が最大である時に最大である。糸巻取りレバー１６が縫製時に下降すると、電圧は非常に低い値Ｕ２に低下する。この電圧Ｕ２は、上糸１７が十分に緩和し、脚ばね２３がストップ５２上に静止した時に供給され、その結果、針８はワークピース４５、４６を貫通して縫製し、再び上方に移動する。次に、フック１０の先端５０は、針８の上昇運動により形成された上糸ループを掴み、上糸１７は再び緊張し、つまり、上糸１７は、増加した張力により縫製されるため、アイ２６は、ストップ５２上の位置から図２の右に偏向する。その結果、電圧Ｕは値Ｕ３に上昇する。上糸ループがフック１０の先端５０から脱落すると、糸巻取りレバー１６が再び上方に移動して、上糸を緊張させるまで、電圧は再び値Ｕ２に低下する。上記上糸の緊張は、アームシャフト４の回転が終わり、ひいては針８が完全に上昇して、上糸１７の緊張状態で再び上昇位置になるまでであり、その結果、電圧は再び値Ｕ１に上昇する。上記の電圧曲線は、電圧の公称値（設定値）を表す。

図６に示すように、センサ３６が提供する電圧は、運動量伝達器６から出る信号であって、アームシャフト４の回転角度を表す信号と共に、制御システム３８のマイクロプロセッサ５３により処理される。図５に示され、マイクロプロセッサ５３に伝達される電圧Ｕの曲線によると、形成される縫い目は正しい。電圧の実効値は、公称値に対応する。マイクロプロセッサ５３は、信号を発信しない。しかし、センサ３６が、Ｕ２からＵ３への電圧の中間の上昇をマイクロプロセッサ５３に伝達しない場合、これは、縫い目が形成されなかったことを示す。電圧の実効値は、公称値に対応しない。この場合、マイクロプロセッサ５３は対応する信号を発信し、駆動モータ１３は制御システム３８により停止され、場合により制御灯４４が点滅する。上糸１７が切断した場合、センサ３６の電圧Ｕは値Ｕ２に連続的に低下し、この場合、電圧の実効値は公称値から導かれるため、やはりミシンが停止する。

ミシンの長手方向側面図である。 図１に匹敵する倍尺の不完全な縫い目の検出デバイスの平面図である。 図２の矢印ＩＩＩによる不完全な縫い目の検出デバイスの側面図である。 ２つの縫製ワークピースの断面図である。 上糸張力に対応する電圧の公称曲線が、アームシャフトの回転角度上に描画されているグラフを示す図である。 信号処理の概略図である。

符号の説明

１ 上部アーム
２ ベースプレート
３ スタンダード
４ アームシャフト
５ ハンドホイール
６ 運動量伝達器
７ 針棒
８ 針
９ 押さえ
１０ 垂直フック
１１ 垂直軸
１２ フック軸受
１３ 駆動モータ
１４ フック駆動シャフト
１５ ベルト駆動装置
１６ 糸巻取りレバー
１７ 上糸
１８ 供給方向
１９ 糸締め具
２０ 支持プレート
２１ 不完全な縫い目の検出デバイス
２２ ばね箱
２３ 脚ばね
２５ スロット
２６ アイ
２７ 上部糸ガイド
２８ 下部糸ガイド
２９ 偏向ピン
３０ センサボックス
３１ 皿小ねじ
３２ 永久磁石
３３ 上糸の主方向
３４ 磁極
３５ 磁極
３６ センサ
３７ ライン
３８ 制御システム
３９ 主電源
４０ 接続ライン
４１ ライン
４２ 制御ライン
４３ スイッチ
４４ 制御灯
４５ ワークピース
４６ ワークピース
４７ 正しい縫い目
４８ 不完全な縫い目
４９ 正しい縫い目
５０ 先端
５１ ルーパー糸
５２ ストップ
５３ マイクロプロセッサ
Ｕ 電圧
Ｕ１ 電圧
Ｕ２ 電圧
Ｕ３ 電圧
Ｗ 回転角度

Claims (7)

1. −アームシャフト（４）により駆動されて上下に往復運動し、上糸（１７）を上糸供給方向（１８）に供給可能な針（８）と、
   −針（８）と協働するフック（１０）と、
   −上糸供給方向（１８）にて針（８）の上流側に存在し、上糸（１７）を案内するための糸巻取りレバー（１６）と、
   −アームシャフト（４）の回転角度に関連する上糸の張力に依存する電気信号を生成するための不完全な縫い目の検出デバイス（２１）と、
   −電気信号およびアームシャフト（４）の回転角度に応じて制御信号を生成するためのマイクロプロセッサ（５３）と
   を備えて成るミシンにおいて、
   上記不完全な縫い目の検出デバイス（２１）が、糸巻取りレバー（１６）から針（８）までの上糸（１７）の進路上に配置されており、
   上糸の張力に応じて生成された電圧を特定の公称電圧曲線と比較する手段が設けられることを特徴とするミシン。
2. 不完全な縫い目の検出デバイス（２１）が、上糸（１７）を案内するアイ（２６）であって、上糸の張力に応じて上糸（１７）の主方向（３３）を実質的に横断して弾力的に偏向可能なアイ（２６）と、当該アイ（２６）の偏向運動を検出するセンサ（３６）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のミシン。
3. 永久磁石（３２）がアイ（２６）に配置され、アイ（２６）がその磁界内で移動可能であり、
   センサ（３６）が磁界の変化を検出し、こうした変化を表す信号を生成することを特徴とする、請求項２に記載のミシン。
4. アイ（２６）が脚ばね（２３）上に設けられることを特徴とする、請求項２に記載のミシン。
5. センサ（３６）がホール発電機であることを特徴とする、請求項２に記載のミシン。
6. 脚ばね（２３）が、アイ（２６）と共にばね箱（２２）内に配置されることを特徴とする、請求項４に記載のミシン。
7. アイ（２６）、センサ（３６）および永久磁石（３２）が、ジョイント支持プレート（２０）上に取り付けられることを特徴とする、請求項２に記載のミシン。

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