JP2006271467A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、種々の布地に対して円滑に縫いを施すことができるミシンを提供することをその目的とする。
【解決手段】布押さえ機構４０は、図１に示すように、ミシンベッド２ｂの上面において、該上面に沿って滑動可能に配設された布保持板４１と、布保持板４１上に載置された布地をその上方から挟持する布押さえ枠４２と、布押さえ枠４２を上下動可能に支持する支持アーム４３と、布押さえ枠４２が上方から布地を押圧するための押圧力を付与する第１の押圧手段たるコイルスプリング４７と、コイルスプリング４７の押圧力に抗して布押さえ枠４２を布地から離反させる押さえ上げパルスモータ５２と、押さえ上げパルスモータ５２を駆動操作するための足踏みペダル５３と、布押さえ枠４２に対して該布押さえ枠４２が上方から布地を押圧するための押圧力を付与すると共に電磁的に駆動制御可能な第２の押圧手段としての布押さえエアシリンダ５４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明はミシンに関し、特に、布押さえ駆動手段を有するミシンに関する。

一般に、ボタン穴等に穴かがり縫いを施す穴かがりミシンは、布押さえを昇降するための昇降手段として、布押さえを下方側すなわち被縫製物たる布地側に対して付勢力をもって押圧するばねなどの弾性体と、当該ばねの付勢力に抗して布押さえを上昇させる押さえ上げ手段とを備えている。
かかる押さえ上げ手段としては、足踏みペダル、膝上げ装置或いは手動等の人力による駆動手段が長く実用に供されているが、近年においては、エアシリンダ、ソレノイド等の電動アクチュエータを用いることで、電気的にその駆動の有無を制御可能としたものが知られている。また、アクチュエータとしてパルスモータを使用することで、その駆動量を数値的に制御可能な構成としたミシンが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年、例えば、車のチャイルドシートやベビーカーのベルト穴等のように、厚手の布地に大きな穴かがり縫いを施す必要性が生じている。かかる厚手の布地に穴かがり縫いを施す場合には、ある程度の強い押圧力をもって布地を下方側にしっかりと押さえなければ、針振りの際に針先が布地と干渉してしまうという問題が生じる。また、ボタン穴を形成するために布切りメスで布地を切断する際、布地がずれてしまうことによって正確な縫い目を形成することができなかったり、或いは、縫い目を切断してしまうという不具合を生じる恐れがある。このため、布押さえに付与する下方側への押圧力を強化する必要性が生じている。下方側への押圧力を強化する方法としては、例えば、押圧力が強い押えばねを使用すること等が考えられる。
特開平１１−１５６０７３号公報

しかしながら、上記押さえばねの押圧力を強化した場合、足踏みペダル等の人力で布押さえを上昇させる構成では作業者の負担が著しく増大するという問題が生じる。また、布押さえの上昇に上記ソレノイド等の電動アクチュエータを用いるミシンの場合、当該アクチュエータの出力がばねの押圧力に及ばず押さえ上げ不良が生じるか、或いは、強化されたばねに打ち勝つアクチュエータを使用した場合、ミシンが大きくなってしまい好ましくないという問題があった。また、押さえ上げ手段としてパルスモータを用いる上記特許文献１に示すようなミシンでは、強力なばね圧によって当該パルスモータに脱調が生じ、正確な縫製動作を継続することができないという問題があった。

本発明は、種々の布地に対して円滑に縫いを施すことができるミシンを提供することをその目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、布押さえと、前記布押さえが被縫製物を押圧する押圧力を付与する第１の押圧手段と、前記押圧力に抗して前記布押さえを前記被縫製物から離反させる押さえ上げ手段と、を備えるミシンにおいて、電磁的に駆動制御可能であると共に前記第１の押圧手段に加えて前記布押さえが前記被縫製物を押圧する押圧力を付与する第２の押圧手段と、前記第２の押圧手段の動作制御を行う制御手段と、を設け、前記制御手段は、予め設定に応じたタイミングで前記第２の押圧手段を駆動する制御を行う機能を備えていることを特徴とするミシンである。

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、前記押さえ上げ手段は、電磁的に駆動制御可能であると共にその駆動により前記布押さえを被縫製物から離反させるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を指示するための操作手段と、を備え、前記制御手段は、前記操作手段の操作に応じて当該アクチュエータの駆動の制御を行う機能を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、布地の表面（上面）を下方側に押さえる布押さえに対して、当該下方側に向かう押圧力を付与する第１の押圧手段の他に、これを補強するための第２の押圧手段を設けたことにより、布地を押さえる押圧力を強化することができ、布地を十分に薄く圧縮することができる。したがって、厚手の布地に穴かがり縫いを施す場合であっても、針振りの際に針先と布地の表面との干渉を防止することができる。また、布地を保持する力が向上するため、布切りメスによるボタン穴又はベルト穴形成の際にも布地の横ずれを防止することができ、正確な穴かがり縫いを施すことが可能となる。

また、第２の押圧手段は、制御手段によって電磁的に制御可能に構成されているため、当該第２の押圧手段を所望のタイミングで駆動する制御を行うことが可能となる。したがって、例えば、布押さえを上昇する際には第２の押圧手段の駆動を解除することができる。これにより、布地に作用する押圧力は強化しながらも、足踏みペダル等の人力によって布押さえを上昇させる構成の場合は作業者の負担を増加することがなく、また、押さえ上げ手段としてパルスモータを用いる構成の場合には当該パルスモータの脱調を防止することができ、円滑な穴かがり縫いを実現することができる。

また、縫製中に第２の押圧手段を駆動することなく第１の押圧手段のみが布押さえに押圧力を付与するように制御することも可能であり、例えば、第２の押圧手段のアクチュエータとしてソレノイドを使用する場合などは、連続的な駆動に伴う発熱を解消することができ、円滑な縫製動作を実現することが可能となる。

また、制御手段は、設定に応じて第２の押圧手段の駆動の有無を選択することが可能となり、例えば、薄手の布地に対しては設定により選択的に第２の押圧手段を使用しない制御を行うことにより、縫製対象たる布地の種類に応じて布押さえに適切な押圧力を付与することができ、より多くの種類の布地に対して円滑に穴かがり縫いを施すことが可能となる。

また、制御手段は、第２の押圧手段の押圧時期（駆動のタイミング）を設定に応じたタイミングで駆動する制御を行うことが可能となり、縫製対象たる布地の厚さや縫製パターンに応じて所望のタイミングで第２の押圧手段を駆動させることが可能となる。したがって、種々の布地に対して円滑な穴かがり縫いを施すことができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、押さえ上げ手段は、制御手段によって電磁的に制御可能なアクチュエータを備えているため、第２の押圧手段が作業者に負担を強いることなく厚手の布地に対して強力な押圧力を付与することを可能にすることに加えて、布押さえを上昇する際の作業者の負担を軽減することができる。

以下、本発明の実施形態たる穴かがりミシン１０について図１〜図３に基づいて詳しく説明する。
なお、以下の説明において、後述するミシンベッド部２ｂの延設方向をＹ軸方向とし、当該Ｙ軸方向と直交すると共に穴かがりミシン１０の使用状態において水平となる方向をＸ軸方向、穴かがりミシン１０の使用状態において垂直となる方向をＺ軸方向とする。

（実施形態の全体構成）
図１は本実施形態たる穴かがりミシン１０の外観斜視図である。
図１に示すように、穴かがりミシン１０は、外形が側面視にて略コ字状を呈するミシンフレーム２を備えている。このミシンフレーム２は、穴かがりミシン１０の上部をなし前後方向に延びるミシンアーム部２ａと、穴かがりミシン１０の下部をなし前後方向に延びるミシンベッド部２ｂと、ミシンアーム部２ａとミシンベッド部２ｂとを連結する縦胴部２ｃとを備えている。
この穴かがりミシン１０は、ミシンベッド部２ｂの上面において縫い針１１の上下動に同期して布地のＹ軸方向に沿った移動位置決めを行う布押さえ機構４０と、上記布押さえ機構４０の動作制御を行う制御手段たる制御部１００とを備えている（図２参照）。
なお、穴かがりミシン１０は、上記構成以外にも、縫い針１１の上下駆動を行う針駆動機構（図示省略）、縫い針１１の上下動に同期してＸ軸方向に沿って縫い針１１の針振りを行う針振り機構（図示省略）、ミシンベッド部２ｂ内に設けられた釜機構（図示省略）、布地にボタン穴を形成するメス機構（図示省略）、布押さえ機構４０を含むミシンの各機構部の動作を設定入力するための操作パネル１２０等、穴かがり縫いを施すための一般的な種々の機能を備えているものであるが、これらは従来と同様であるため本実施形態では詳述しない。

（布押さえ機構）
布押さえ機構４０は、図１に示すように、ミシンベッド２ｂの上面において、当該上面に沿って滑動可能に配設された布保持板４１と、布保持板４１上に載置された被縫製物たる布地をその上方から挟持する布押さえとしての布押さえ枠４２と、布押さえ枠４２を上下動可能に支持する支持アーム４３と、布押さえ枠４２に対して当該布押さえ枠４２が上方から布地を押圧するための押圧力を付与する第１の押圧手段たるコイルスプリング４７と、コイルスプリング４７の押圧力に抗して布押さえ枠４２を布地から離反させる押さえ上げ手段としての押さえ上げパルスモータ５２と、押さえ上げパルスモータ５２を駆動操作するための操作手段たる足踏みペダル５３と、布押さえ枠４２に対して当該布押さえ枠４２が上方から布地を押圧するための押圧力を付与すると共に電磁的に駆動制御可能な第２の押圧手段としての布押さえエアシリンダ５４とを備えている。

布保持板４１には、布地にボタン穴を形成するための切れ込みを入れる図示しない布切りメス及び縫い針１１を下方側に挿通させるための貫通孔が形成されている。
布押さえ枠４２は、内側が上下に貫通された長方形状の枠体であって、上記布保持板４１の上面に対向するとともに、その内側を上記布切りメス及び縫い針１１が上下に挿通可能となって配設されている。すなわち、この布押さえ枠４２の内側領域においてボタン穴かがり縫いが行われるようになっている。そして、布押さえ枠４２は、その上面に連結された布押さえ足４２ａを介して支持アーム４３の前端に連結されている。なお、布押さえ枠４２は、前後方向について複数種の異なる大きさのものと交換することが可能である。つまり、より大きな布押さえ枠４２を使用することで、ボタン穴が大きな場合における穴かがり縫製に対応することが可能となっている。

支持アーム４３は、ミシンベッド部２ｂの上面において該ミシンベッド部２ｂの長手方向に沿って配設されており、その後端部においてミシンベッド部２ｂ内に配設されたベース部材６０とＸ軸方向に沿う軸を中心に回動自在に支持されている。これにより、該支持アーム４３の前端に連結された上記布押さえ枠４２は、ほぼＺ軸方向に沿う円弧に沿って上下動可能となっており、布保持板４１に対して昇降されることで布保持と解除とを切り替えることが可能となっている。

ベース部材６０には、ミシンベッド部２ｂ内において該ミシンベッド部２ｂの長手方向すなわちＹ軸方向に沿って延設された２本のシャフト６１、６１が摺動自在に挿通されている。上記２本のシャフト６１、６１の間には、これら２本のシャフト６１、６１と平行にタイミングベルト６２が掛け渡されており、その一端側はＸ軸方向に沿う軸を中心に回動自在に支持され、他端側は同じくＸ軸方向に沿うＹ送りパルスモータ６３の出力軸によって回動されるプーリに支持されている。タイミングベルト６２の一部には上記ベース部材６０が固定されている。
そして、Ｙ送りパルスモータ４６の駆動によって上記タイミングベルト６２、ベース部材６０、支持アーム４３等を介して布押さえ枠４２はＹ軸方向に沿って移動され、位置決めされる。また、縫い針１１は、図示しない針振り機構によりＸ軸方向に沿って移動され、位置決めされる。これにより、布押さえ枠４２と布保持板４１とで保持される布地の平面上に対して縫い針１１を任意の位置に針落ちさせることが可能となっている。

また、支持アーム４３の前端部上面には、Ｙ軸方向に沿って溝部４３ａが形成されている。該溝部４３ａにはＸ軸方向に沿うローラー軸４４ａを中心に回動自在に配設されたローラー４４が係合されており、ローラー軸４４ａは、支持アーム４３の先端部の側面に面して配設されたローラーベース４５に固定されている。ローラーベース４５の一側における上記ローラー軸４４ａのやや下方側には凸部が形成されており、該凸部は支持アーム４３の先端部の側面に設けられた溝部内に摺動自在に係合されている。この凸部により、ローラーベース４５と支持アーム４３の先端部とは上下方向に一体動作可能、且つ、Ｙ軸方向にスライド移動可能となっている。

また、ローラーベース４５の上部には布押さえ棒４６が連結されている。
布押さえ棒４６は、ミシンアーム部２ａの前方側を上下に貫通して配設されている。該布押さえ棒４６は、その上部および下部においてメタル軸受けを介してミシンフレーム２と摺動自在となっており、上下に移動可能となっている。また、布押さえ棒４６の外側にはコイルスプリング４７が装着されている。

コイルスプリング４７は、自然長よりも圧縮された状態でその下端が上記ローラーベース４５の上部に当接されると共に、その上端がミシンフレーム２に当接されている。すなわち、コイルスプリング４７の弾性力により、布押さえ棒４６、ローラーベース４５、支持アーム４３の先端部及び布押さえ枠４２等は、平常時、常に下方側に付勢された状態となっている。
ローラーベース４５の一側にはリンク体４８の下端側が接続されており、該リンク体４８の上端側には、Ｚ軸方向に沿って長孔４８ａが形成されている。また、ローラーベース４５は、リンク体４８、長穴４８ａ及び該長穴４８ａ内に係合されたピンを介してＬ型リンク体４９の一端と回動自在に連結されている。
Ｌ型リンク体４９は、その略中央部がＸ軸方向に沿う軸を中心に回動自在に支持されており、また、Ｌ型リンク体４９の他端には押さえ上げロッド５０の一端（前端）が回動自在に連結されている。
押さえ上げロッド５０は、ミシンアーム部２ａの長手方向に渡って配設された長尺な部材であって、該押さえ上げロッド５０の他端は押さえ上げギヤ５１の一側と回動自在に連結されている。
押さえ上げギヤ５１は、Ｘ軸方向に沿う軸を中心に回動自在に備えられており、同じくＸ軸方向に沿う軸を有する押さえ上げパルスモータ５２の出力ギヤ５２ａと歯合されている。

押さえ上げパルスモータ５２は、その回転角度や回動量が数値的に制御可能なアクチュエータであって、後述する制御部１００と電気的に接続され、その回転量や駆動のタイミングが制御可能となっている。
そして、押さえ上げパルスモータ５２が回動することにより、押さえ上げギヤ５２ａを介して押さえ上げロッド５０がほぼＹ軸方向に沿って前後に揺動され、該揺動運動は、Ｌ型リンク体４９を介して上下方向の揺動運動に変換されて布押さえ棒４６及び布押さえ枠４２に上下動を付与することができるようになっている。すなわち、押さえ上げパルスモータ５２は、前述した布押さえ枠４２を常時下方側に付勢する押圧力を付与する第１の押圧手段たるコイルスプリング４７の弾性力に抗して、上記布押さえ４２が上昇するための駆動力を付与するものであり、布押さえ枠４２を布地から離反させるための押さえ上げ手段を構成する電磁的に制御可能なアクチュエータとして機能するものである。
また、本実施形態における押さえ上げパルスモータ５２は、オペレータによる後述する足踏みペダル５３の後踏み操作に応じてその駆動のタイミングをコントロールすることが可能となっている。

足踏みペダル５３は、オペレータによる縫製動作の開始或いは停止を操作するための操作手段であって、前踏み時にはミシンモータ１２（図２参照）が駆動され、設定されたボタン穴の縫製データに従って一連のボタン穴かがり縫製を実行した後、停止する。また、該足踏みペダル５３の後ろ踏み操作はセンサ（図示省略）により電気的に検出可能となっており、該後ろ踏み操作の検出信号が後述する制御部１００に入力され、上記押さえ上げパルスモータ５２の駆動にフィードバックされることにより、操作手段たる足踏みペダル５３の操作に応じて後述する制御部１００が押さえ上げパルスモータ５２の駆動の制御を行うことが可能となっている。

そして、本実施形態たる穴かがりミシン１０には、上記布押さえ枠４２が上方から布地を押圧するための押圧力を付与する第２の押圧手段としての布押さえエアシリンダ５４が設けられている。
布押さえエアシリンダ５４は、図１に示すように、ミシンアーム部２ａの先端の上部に配設されており、その出力軸は布押さえ棒４６の上端に係合して、該布押さえ棒を下方へ付勢する。この布押さえエアシリンダ５４は、電磁的にその駆動が制御可能なアクチュエータであって、後述する制御部１００に接続されていることにより、設定によってその駆動時期が任意に変更可能となって制御されることが可能となっている。

（制御系の全体構成）
次に、穴かがりミシン１０の制御手段たる制御部１００について説明する。図２は、穴かがりミシン１０の制御部１００の全体構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御部１００はＣＰＵ１０１を備えている。このＣＰＵ１０１には、バスを介して、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０４、Ｉ／Ｏインターフェース１０５、ミシンモータドライバ１１０、Ｙ送りパルスモータドライバ１１１、押さえ上げパルスモータドライバ１１２及び布押さえエアシリンダドライバ１１３が接続されている。

ＣＰＵ１０１は、足踏みペダル５３から入力される操作信号、操作パネル１２０から入力される各種設定、各種データ等に応じて、ＲＯＭ１０２に格納されている穴かがりミシン１０用の各種制御プログラムやＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されている各種縫製データに従って各部の動作処理を集中制御し、その処理結果をＲＡＭ１０３内のワークエリアに格納するとともに、操作パネル１２０の操作により入力された各種データや、ＲＡＭ１０３に格納した処理結果を必要に応じてＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶させる。すなわち、ＣＰＵ１０１は、穴かがりミシン１０を構成する各部の駆動を集中制御する機能を有するものである。
ＲＯＭ１０２には、穴かがりミシン１０の制御プログラム、各種縫製に関する設定データが格納され、記憶されている。
ＲＡＭ１０３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、縫製動作中のワークエリアとして使用される。
ＥＥＰＲＯＭ１０４には、各種縫い目形状を形成するために、針棒（図示省略）や布押さえ枠４２を動作させるための、複数の縫い目パターンに関する縫製データが記憶されている。各縫製データは、縫いコマンド、布送りコマンド、糸切りコマンドなどの複数種類のコマンドとそのコマンドの実行に要する制御量に関するデータが処理を行う順番で記録されている。即ち、縫いコマンドは、一針ごとのＹ送りパルスモータ６３による布送り量が設定される。
つまり、ＣＰＵ１０１は、この縫製データを読み込むと、順番にコマンドを実行し、Ｙ送りパルスモータ６３を駆動させて布を所定位置に移動させたり、ミシンモータ１２を駆動させて縫い針１１の針落ちを行わせたり、一連の運針が行われた後に縫い糸の切断を行ったりすることで、一つの縫製データに設定された一連の縫製を実行する動作制御を行う機能を備えているものである。

また、ＣＰＵ１０１には、ミシンモータドライバ１１０を介してミシンモータ１２が接続されている。このミシンモータドライバ１１０には、ミシンモータ１２の回転数を検出するエンコーダ１３が接続されており、フィードバック制御が可能となっている。
さらに、ミシンモータドライバ１１０には、縫い針１１が上昇したことを検知する縫い針上位置センサ１４が接続されている。これにより、縫い針１１により縫い目が形成される際の縫い針数が、制御部１００によりカウントされることが可能となっている。

Ｉ／Ｏインターフェース１０５には、スタートスイッチ１２１、操作パネル１２０及び押さえ上げスイッチ１２２が接続されている。
操作パネル１２０は、ミシンの各種設定、各種データの入力の操作が可能な複数の操作キー群（図示省略）と、各種設定状態等を表示する表示部（図示省略）とを備えており、穴かがりミシン１０に着脱可能に備えられている。
図示しない操作キー群には、表示部において表示されるカーソルやポインターや、布押さえ４２を所望する方向に移動させるための方向入力キー（図示省略）や、表示部においてカーソルやポインターで指し示して選択した項目を決定したことを入力するための決定キー（図示省略）や、数値や番号等を入力するためのテンキー（図示省略）等が備えられている。
なお、操作パネル１２０において各種キーを介して設定入力された縫製データなどの各種データは、後述する制御部１００に出力され、後述するＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶されるようになっている。
スタートスイッチ１２１は、オペレータがワーク（布地）をセットした後に縫製を開始させるための操作スイッチであり、足踏みペダル５３の前踏み操作によってＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。
押さえ上げスイッチ１２２は、オペレータが、ワークをセットする時に布押さえ枠４２を上昇／下降させるための操作スイッチであって、ミシンペダルの後踏み操作によりＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。

そして、本実施形態における制御部１００は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２内の所定のプログラムを実行することにより、設定に応じて第２の押圧手段を駆動する制御を行う機能を備えている。すなわち、制御部１００は、縫製対象たる布地の種類や縫製パターン等に応じて、第１の押圧手段たるコイルスプリング４７に加えて、操作パネル１２０からの設定入力操作により補助的に第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御を行う機能を備えている。なお、このときのＹ送りパルスモータ６３の駆動量は、予め操作パネル１２０から入力設定することができ、その設定値はＥＥＰＲＯＭ１０４に記録される。

また、制御部１００は、第２の押圧手段を駆動するタイミングを設定に応じて任意に変更する制御を行う機能を備えている。すなわち、制御部１００は、操作パネル１２０からの設定入力操作に基づき、布押さえエアシリンダ５４を駆動する時期、つまり駆動のタイミングを任意に制御する機能を備えているものである。

また、制御部１００は、縫製中は、常に第２の押圧手段を駆動する制御を行う連続押圧機能を備えている。すなわち、制御部１００は、操作パネル１２０からの設定に基づき選択的に縫製中は常に第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を連続駆動する制御を行うことにより、第１の押圧手段たるコイルスプリングに加えて補助的に布押さえエアシリンダ５４による押圧力を布押さえ枠４２に付与し続けることにより、確実に布地を押さえる機能を備えている。具体的には、縫製の開始時においてＣＰＵ１０１が押さえ上げパルスモータ５２の回転角度を監視し布押さえ枠４２を下降させる角度となったら、布押さえ枠４２の下降と同時に布押さえエアシリンダドライバ１１３を介して電磁弁を制御し、布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御が行われる。また、縫製の終了時においては、縫製データを読み込んで上記糸切りコマンドが読み出されると同時に布押さえパルスモータ５４の駆動を解除する制御が行われ、第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４の駆動が解除されるものである。また、押さえ上げパルスモータ５２が布押さえ枠４２を上げる角度となったことを検出して布押さえエアシリンダ５４の駆動を解除してもよい。

また、制御部１００は、少なくとも布押さえの押圧開始時に第２の押圧手段を駆動して被縫製物を押圧する制御を行う開始時押圧機能を備えている。すなわち、制御部１００は、少なくとも布押さえ枠４２が押圧を開始する際には布押さえエアシリンダ５４を駆動して布地に押圧力を作用させるとともに、縫製動作中においては、布押さえエアシリンダ５４の駆動を解除する制御を行う機能を備えている。具体的に、縫製の開始時においては上記機能と同様に、ＣＰＵ１０１によって押えあげパルスモータ５２の回転角度の監視が行われながら布押さえ枠４２が下降され、該布押さえ枠４２の下降と同時に布押さえエアシリンダドライバ１１３を介して布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御が行われる。また、縫製の終了時においては、縫製動作開始時から所定の針数だけ縫製が行われると同時に布押さえエアシリンダ５４の駆動を解除すなわちＯＦＦにする制御が行われる。これにより、例えば、第２の押圧手段としてソレノイド等のアクチュエータを採用した場合等は、連続的に通電することによる発熱を防止することができる。
ここで、「所定の針数」は、操作パネル１２０からの設定入力操作によって設定可能であり、当該所定の針数に達したことは針上位置センサ１４の検出信号数をカウントすることにより検出可能となっている。そして所定の針数に達した場合は布押さえエアシリンダ５４の駆動を解除すなわちＯＦＦにすることにより、その後の縫製は第１の押圧手段たるコイルスプリング４７のみによって付与されるものである。

また、制御部１００は、縫製中は第２の押圧手段の駆動を設定に従って実行し、或いは実行しない制御を行う実行選択機能を備えている。すなわち、制御部１００は、操作パネル１２０からの設定入力操作に基づき、選択的に、縫製中は布押さえエアシリンダ５４を駆動し、或いは駆動しない制御を行う機能を備えている。これにより、例えば、薄手の布地に穴かがり縫いを施す場合など、必要以上に強い押圧力を付与することなく円滑な縫製動作を実現することができるものである。

（動作の説明）
次に、本実施形態に係る穴かがりミシン１０の制御部１００による布押さえの制御動作を、図３に示すフローチャートに基づき詳しく説明する。
まず、穴かがりミシン１０の電源が投入され各駆動部が待機状態となった段階で、穴かがりミシン１０のオペレータにより縫製パターンの設定入力が行われる（ステップＳ１）。この設定入力操作において、当該縫製における縫製対象たる布地の厚さや硬さ、或いは縫製パターン等に基づき、第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４をどのようなタイミングで使用するかの設定が行われる。すなわち、操作パネル１２０からの設定入力操作により、縫製中は第１の押圧手段たるコイルスプリング４７に加えて第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を常に駆動させるか、縫製動作開始時の所定時間のみ駆動させるか、或いは、使用しないか等の設定を、縫製対象たる布地の厚さ、硬さ、材質、或いは縫製パターン等に基づいて検討し、選択的に設定するものである。

次に、設定入力操作が完了すると、足踏みペダル５３の後踏み操作による押さえ上げ信号が検出されたか否かの判断が行われる（ステップＳ２）。押さえ上げ信号が検出された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１によって押さえ上げパルスモータ５２を駆動する旨の制御が行われ（ステップＳ４）、これに応じて布押さえ枠４２が上昇される（ステップＳ５）。この段階において、布地の交換やセット作業が行われるものである。そして、再び足踏みペダル５３の後踏み操作による押さえ上げ信号が検出されるか否かの判断が繰り返される（ステップＳ２）。
ステップＳ２において押さえ上げ信号が検出されない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、足踏みペダル５３の前踏みによる縫製動作のスタートスイッチ１２１がＯＮとなるスタート信号が検出されたか否かの判断が行われる（ステップＳ３）。スタート信号が検出されない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、再度押さえ上げ信号が検出されたか否かの判断が行われる（ステップＳ２）。

足踏みペダル５３の前踏み操作によるスタート信号が検出された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、押さえ上げパルスモータ５２が下降動作を行う制御が行われ、布押さえ枠４２が下降する（ステップＳ６）。このとき、第１の押圧手段たるコイルスプリング４７の弾性力により、布押さえ棒４６、支持アーム４３を介して下方側への付勢力を付与された布押さえ枠４２は、布地の表面に対して上方側から付勢力をもって当接され、布保持板４１と共に布地を挟持する。
布押さえ枠４２が下降すると、ＣＰＵ１０１により、上記ステップＳ１における設定入力操作において縫製中に布押さえエアシリンダ５４を使用する選択がされたか否かの判断が行われる（ステップＳ７）。そして、縫製中は布押さえエアシリンダ５４を使用しない設定が選択されている場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ミシンモータドライバ１１０等に信号を送ることにより縫製が開始され（ステップＳ１９）、続行される（ステップＳ１５）。また、縫製中に布押さえエアシリンダ５４を使用する設定が選択されている場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１によって、第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御が行われる（ステップＳ８）。これにより、布押さえ枠４２には下方側へのさらなる押圧力が付与され、布地はより大きな押圧力で圧縮され、確実に保持されるものである。

次に、ＣＰＵ１０１により、縫製動作を開始する制御が行われる（ステップＳ９）。ここにおいて、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶された縫製パターンデータに基づき、それぞれミシンモータドライバ１１０、Ｙ送りパルスモータドライバ１１１、押さえ上げパルスモータドライバ１１２、押さえエアシリンダ１１３を介してミシンモータ１２、Ｙ送りパルスモータ６３、押さえ上げパルスモータ５２及び布押さえエアシリンダ５４を制御することにより、布地に対して穴かがり縫いを施す縫製動作が開始される。また、これと同時に針上位置センサを監視することによる針数のカウントが開始される（ステップＳ１０）。

次に、ＣＰＵ１０１により、ステップＳ１において操作パネル１２０から入力された、第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を駆動する押圧タイミングの設定が、縫製中、常にＯＮすなわち連続して駆動する設定であるか否かの判断が行われる（ステップＳ１１）。常にＯＮ（連続押圧機能）の設定（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）であれば、布押さえシリンダ５４の駆動状態を継続する制御が行われ（ステップＳ１２）、縫製中、常にＯＮではない（開始時押圧機能）場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１において設定された押圧タイミングに相当する針数の縫製が行われたか否かの判断が行われる（ステップＳ１３）。そして、設定の針数に達している場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）は、布押さえシリンダ５４をＯＦＦ（解除）にした後（ステップＳ１４）、縫製動作を続行する制御が行われる（ステップＳ１５）。また、ステップＳ１３において未だ設定の針数に達していない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）は、設定された針数に達するまで同様の判断が繰り返される（ステップＳ１３）。
そして、ステップＳ１において選択された設定に応じて、以後の縫製動作においては第１の押圧手段たるコイルスプリング４７の押圧力のみによって布地を押さえた状態か、或いは、これに加えて第２の押圧手段である布押さえエアシリンダ５４の押圧力が付加された状態で縫製動作が継続されるものである（ステップＳ１５）。
その後、一連の縫製パターンに基づく縫製動作が終了したか否かの判断が行われる（ステップＳ１６）。縫製パターンが全て終了した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、糸切りが行われる（ステップＳ１７）。このとき、連続押圧機能が選択されている場合には、糸切りと共に布押さえエアシリンダ５４の駆動も停止される。布押さえ枠４２を上昇させて（ステップＳ１８）、縫製が終了する。
また、ステップＳ１６において縫製パターンが終了していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、縫製動作が続行されるものである（ステップＳ１５）。

以上のように、本実施形態たる穴かがりミシン１０によれば、布地の表面（上面）を下方側に押さえる布押さえ枠４２に対して、下方側に向かう押圧力を付与する第１の押圧手段たるコイルスプリング４７の他に、これを補強するための第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を設けたことにより、布地を押さえる押圧力を格段に強化することができ、布地を十分に薄く圧縮することが可能となる。したがって、厚手の布地に穴かがり縫いを施す場合であっても、針振りの際に針先と布地の表面との干渉を防止することができる。また、布地を保持する力が向上するため、布切りメスによるボタン穴又はベルト穴形成の際にも布地の横ずれを防止することができ、正確な穴かがり縫いを施すことが可能となる。
また、布押さえエアシリンダ５４は、制御部１００によって電磁的に制御可能なアクチュエータであるため、当該布押さえエアシリンダ５４を所望のタイミングで駆動する制御を行うことができ、例えば、布押さえ枠４２を上昇する際には当該布押さえエアシリンダ５４の駆動を解除することができる。これにより、縫製中は布地に作用する押圧力を強化しながらも、布押さえ枠４２を上昇させる際には当該布押さえエアシリンダ５４をＯＦＦにすることによって押さえ上げパルスモータ５２に余分な負荷を作用させることがなく、円滑な穴かがり縫いを実現することができる。

また、制御部１００は、布押さえエアシリンダ５４の押圧時期（駆動のタイミング）を操作パネル１２０から入力される設定に応じて任意に変更する制御を行う機能を備えているため、布地の厚さや縫製パターンに応じて所望のタイミングで追加の押圧力を付与することが可能となる。なお、ここでいう押圧時期の設定とは、押圧の開始時期、終了時期、押圧期間など、いずれのものを設定するものでもよい。さらに、時期や期間は、時間や針数あるいは他の構成の動作に関連づけた時期など種々の方法が考えられる。
また、制御部１００は、縫製中に第２の押圧手段を常に駆動する制御を行う機能を備えているため、例えば、厚手の布地の縫製を行う際、確実に布地を押さえつけることができ、正確な縫製動作を実現することができる。
また、制御部１００は、少なくとも布押さえ枠４２の押圧開始時に布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御を行う機能を備えているため、少なくとも縫製を開始する際は確実に布地を押さえつけることができ、縫いの開始点において正確な縫い目を形成することができる。したがって、厚手の布地に縫いを施す場合であっても、布地の種類によってはその後の縫製中に当該布押さえエアシリンダ５４を駆動することなくコイルスプリング４７のみが布押さえ枠４２に押圧力を付与する制御を行うことにより、例えば、第２の押圧手段のアクチュエータとしてソレノイドを使用する場合などは、連続的な駆動に伴う発熱を解消することができるとともに消費電力を抑制することができる。
また、制御部１００は、設定に応じて布押さえエアシリンダ５４の駆動の有無が選択可能な実行選択機能を備えているため、例えば、薄手の布地に対しては設定により選択的に布押さえエアシリンダ５４を使用しない制御を行うことにより、消費電力を抑制することができるとともに、縫製対象たる布地の種類に応じて布押さえ枠４２に適切な押圧力を付与することができ、より多くの種類の布地に対して円滑に穴かがり縫いを施すことが可能となる。

なお、制御部１００は、設定に応じて布押さえエアシリンダ５４を駆動するタイミングを任意に変更する制御を行う機能を備えている。すなわち、制御部１００は、操作パネル１２０からの設定に基づき、予めＲＯＭ１０２やＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶された縫製パターンデータに応じて必要なタイミングで第２の押圧手段たる布押さえエアシリンダ５４を駆動する制御を行う機能を備えている。
また、第２の押圧手段は、本実施形態では布押さえエアシリンダ５４を用いる構成としたが必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、ソレノイドやパルスモータなど、電磁的にその駆動を制御可能な他のアクチュエータを用いる構成としてもよい。
また、押さえ上げ手段は、アクチュエータを用いたものに限らず、周知の膝上げ機構など、人力によるものであってもよい。

本発明に係る穴かがりミシン１０の全体構成を示す斜視図である。 本実施形態における制御手段の構成を示すブロック図である。 本実施形態における制御手段の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２ ミシンフレーム
２ａ ミシンアーム部
２ｂ ミシンベッド部
２ｃ 縦胴部
１０ 穴かがり縫いミシン
１１ 縫い針
１２ ミシンモータ
４０ 布押さえ機構
４１ 布保持板
４２ 布押さえ枠
４２ａ 布押さえ足
４３ 支持アーム
４４ ローラー
４４ａ ローラー軸
４５ ローラーベース
４６ 布押さえ棒
４７ コイルスプリング（第１の押圧手段）
４８ リンク体
４８ａ 長穴
４９ Ｌ型リンク体
５０ 押さえ上げロッド
５１ 押さえ上げギヤ
５２ 押さえ上げパルスモータ
５２ａ 出力ギヤ
５３ 足踏みペダル
５４ 布押さえエアシリンダ（第２の押圧手段）
６０ ベース部材
６１ シャフト
６２ タイミングベルト
６３ Ｙ送りパルスモータ
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＥＥＰＲＯＭ
１０５ Ｉ／Ｏインターフェース
１１０ ミシンモータドライバ
１１１ Ｙ送りパルスモータドライバ
１１２ 布押さえ上げパルスモータドライバ
１１３ 布押さえエアシリンダドライバ
１２０ 操作パネル
１２１ スタートスイッチ
１２２ 押さえ上げスイッチ（足踏みペダル検知センサ）

Claims (2)

1. 布押さえと、
   前記布押さえが被縫製物を押圧する押圧力を付与する第１の押圧手段と、
   前記押圧力に抗して前記布押さえを前記被縫製物から離反させる押さえ上げ手段と、
   を備えるミシンにおいて、
   電磁的に駆動制御可能であると共に前記第１の押圧手段に加えて前記布押さえが前記被縫製物を押圧する押圧力を付与する第２の押圧手段と、
   前記第２の押圧手段の動作制御を行う制御手段と、を設け、
   前記制御手段は、予め設定に応じたタイミングで前記第２の押圧手段を駆動する制御を行う機能を備えていることを特徴とするミシン。
2. 前記押さえ上げ手段は、電磁的に駆動制御可能であると共にその駆動により前記布押さえを被縫製物から離反させるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を指示するための操作手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段の操作に応じて当該アクチュエータの駆動の制御を行う機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載のミシン。

Images