JP2008080110A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】上糸保持機構を別途設けずに、縫製開始時に上糸端部が加工布の下側へ抜け出すことを、布押えの上下駆動装置を用いた簡単な構成により確実に防止し、１針目から縫目を形成できるようにする。
【解決手段】布押え上下駆動装置１０に布押え上下動位置変更機構１３を設け、そのアクチュエータを制御して、縫製動作に同期して上下に移動する布押え６の上下動範囲を、縫製開始から所定針数を縫う間、下方へ変更することで布押えで上糸端部を針板と加工布に押圧すると共に、その後は布押えを通常縫製位置へ切換える布押え制御手段を設けた。縫製開始直後、布押え６は針板上面に押圧されるため、縫針９の目孔から延びる上糸１５の端部を針板２ａ上の加工布Ｗに押圧することができる。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、縫針の上下動に同期させて布押えを上下動させる布押え上下駆動装置を備えたミシンに関する。

従来、加工布に縫目を形成する場合に、縫針が上昇する際に加工布の浮き上がりを防止できるように、針棒の上下動と同期させて上下動させる筒形の布押えを備えたミシンが普及している。

例えば、特許文献１に記載のミシンは、円筒形の布押えを上下動させる上下駆動装置を備えており、上下駆動装置は、縫針の上下動に同期させて円筒形の布押えを上下動させるように動作する。下降した布押えは、縫針の外周を囲むように加工布の上面を押え、加工布の浮き上がりを防止する。布押えは、布送り時には、加工布の送りに支障がないように上昇する。
特開２００６−１２２２３０号公報（第４〜６頁、図２，図３）

特許文献１に記載のミシンにおいては、縫針が加工布を通過する際、布押えは加工布から上方に離れて位置しているので、この布押えでは、縫製開始後の１針目において、下降する縫針の目孔から延びる上糸端部を押えることができない。従って、縫製開始後の１針目において、上糸ループが回転釜の剣先で引っ掛けられ、上糸端部が下側に引っ張られ、その上糸端部が加工布の下側へ抜け出してしまう場合が多い。

上糸端部が加工布の下側へ抜け出してしまった場合、１針目の縫目が形成できないという問題があるだけでなく、抜け出した上糸端部に２針目以降の下糸が複数回に亙って絡まり、縫い始めの加工布の裏側に、鳥の巣状の欠陥が形成され、縫製品の見栄えが悪くなるという問題がある。この問題に対処するため、一部のミシンにおいては、縫製開始時に上糸端部を挟持して保持する機能を備えた上糸保持機構を設けて、上糸端部が加工布の下側へ抜け出してしまうのを防止している。

本発明の目的は、上糸保持機構を別途設けることなく、縫製開始時に上糸端部が加工布の下側へ抜け出すことを、布押えの上下駆動装置を用いた簡単な構成により確実に防止して、縫製開始後の１針目から縫目を形成できるようにすることである。

請求項１のミシンは、ミシンモータの回転による縫製動作に同期して上下に移動し、加工布を上方から押える筒形の布押えを備えたミシンにおいて、前記布押えの移動範囲をアクチュエータにより上下に変更可能な布押え上下動位置変更機構と、縫い始めの所定針数を縫製するまでの間に、前記布押えの移動範囲を下方へ変更して、前記布押えにより前記加工布の上方から前記加工布を押える期間を延長して前記加工布を針板に押えるように前記アクチュエータを制御する布押え制御手段とを備えたことを特徴としている。

布押え制御手段は、縫い始めの所定針数（例えば、３針分）を縫製するまで、アクチュエータの駆動により布押え上下動位置変更機構を作動させて、布押えの移動範囲が下方に変更される。これにより布押えは、針板上の加工布を上面から常に押しつけ、縫針の目孔から延びる上糸端部を加工布上に押さえ付けて摩擦抵抗を加える。上糸ループが針板の下の回転釜の剣先で引っ掛けられ、上糸端部を下側に引っ張っても、摩擦抵抗が加えられた上糸端部が加工布の下側に抜け出してしまうことはない。従って、縫い始めの１針目から縫目を確実に形成することができる。

請求項２のミシンは、請求項１において、前記布押え上下動位置変更機構は、前記ミシンモータの回転を変換して伝達する第１リンクと、前記第１リンクと連結され且つ前記布押えに前記第１リンクが変換した力を伝達させる第２リンクと、前記第２リンクと連結され前記第２リンクを機枠に支持する第３リンクとを備えたことを特徴としている。

請求項３のミシンは、請求項１において、天秤の上下動位置を検出する天秤位置検出手段を備え、前記布押え制御手段は、前記所定針数を縫製するまでの間、前記天秤位置検出手段により前記天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、前記布押えの移動範囲を上方へ変更させて、前記加工布の上面から前記布押えを離すように前記アクチュエータを制御することを特徴としている。

請求項４のミシンは、請求項３において、前記加工布を送り移動させる布送り機構を備え、前記天秤位置検出手段により前記天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、前記加工布を送り移動させるように前記布送り機構を制御する布送り制御手段を備えたことを特徴としている。

請求項５のミシンは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記所定針数を縫製するまでの間の縫製開始速度と、前記所定針数の縫製後の通常縫製速度であって前記縫製開始速度よりも速い通常縫製速度とを記憶する記憶手段を備え、縫い始めから前記所定針数の縫製後に前記縫製開始速度から前記通常縫製速度に切り換えるように前記ミシンモータを制御する縫製速度制御手段を備えたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ミシンモータの回転による縫製動作に同期して上下に移動し、加工布を上方から押える筒形の布押えを備えたミシンにおいて、布押え上下動位置変更機構と、布押え制御手段とを備えたので、縫い始めの所定針数を縫製するまで、布押えの移動範囲を下方へ変更して、縫針の目孔から延びる上糸端部が布押えにより針板上の加工布上に押さえ付けて摩擦抵抗を加える。このため、上糸ループが針板の下の回転釜の剣先で引っ掛けられ、上糸端部が下方に引っ張られても、上糸端部が加工布の下側に抜け出してしまうことはなく、上糸端部は加工布の上側に残ることになるので、縫い始めの１針目から下糸と絡らませて確実に縫目を形成することができる。

請求項２の発明によれば、布押え上下動位置変更機構は、前記ミシンモータの回転を変換して伝達する第１リンクと、前記第１リンクと連結され且つ前記布押えに前記第１リンクが変換した力を伝達させる第２リンクと、前記第２リンクと連結され前記第２リンクを機枠に支持する第３リンクとを備えたので、第１リンク、第２リンク及び第３リンクにより、リンク機構を構成し、ミシンモータの回転を変換した力を伝達することで、布押えを上下方向に動作させることができる。

請求項３の発明によれば、天秤の上下動位置を検出する天秤位置検出手段を備え、布押え制御手段は、前記所定針数を縫製するまでの間、前記天秤位置検出手段により前記天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、布押えの移動範囲を上方へ変更させて、加工布の上面から布押えを離すようにアクチュエータを制御するので、天秤による上糸の引上げによって縫目を確実に形成した後、加工布の上面から布押えを離す。従って、上糸端部が加工布の上面に残った状態を維持できる。

請求項４の発明によれば、加工布を送り移動させる布送り機構を備え、天秤位置検出手段により天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、加工布を送り移動させるように布送り機構を制御するので、天秤による上糸の引上げによって縫目を確実に形成した後、布送り機構により布送りを実行する。この際、布押えが加工布の上面から離れているため、布押えが布送りを妨げることはない。

請求項５の発明によれば、所定針数を縫製するまでの間の縫製開始速度と、所定針数の縫製後の通常縫製速度であって縫製開始速度よりも速い通常縫製速度とを記憶する記憶手段を備え、縫い始めから所定針数の縫製後に縫製開始速度から通常縫製速度に切り換えるようにミシンモータを制御するので、縫い始めから所定針数を縫製したときに、縫製速度を縫製開始速度から通常縫製速度に切り換えるが、縫製開始速度は通常縫製速度より遅いので、天秤が最上位置近傍から縫針が加工布に刺さるまでの加工布の送り移動の時間が長くなり、加工布の送り量が多い場合でも、加工布の布送りを確実に実行することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
本発明に係るミシンは、縫製開始時に、布押えの上下動範囲の中心位置を縫製中における中心位置よりも下方へ変更し、布押えが上糸端部を加工布上に押さえ付けて摩擦抵抗を加えた状態で保持するようにして、縫製開始時において上糸端部が加工布の下側へ抜け出すことを防止するようにしたものである。

本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ミシン１は、ベッド部２と、このベッド部２の後端部（図１において左上が後方とする。）に立設された脚柱部３と、この脚柱部３の上端から前方に延びるアーム部４を備えている。アーム部４の内部には、ミシンモータ６３（図１２参照）で回転駆動される主軸５が前後方向に配設されている。図１，図２に示すように、アーム部４の前端部には、押え棒７及び針棒８が設けられており、アーム部４の下方に突出する針棒８の下端には、縫針９が着脱可能に装着され、アーム部４の下方に突出する押え棒７の下端には、筒形の布押え部６ａを有する布押え６が装着されている。

次に、布押え６を上下動させる布押え上下駆動装置１０について、図１〜図６を参照して説明する。布押え上下駆動装置１０は、揺動機構１１、布押え上下動機構１２及び布押え上下動位置変更機構１３を備えている。揺動機構１１は、主軸５の回転駆動力を受けて第１レバー２４を揺動させ、布押え上下動機構１２は、第１レバー２４の先端の出力端部分に連結されて布押え６を上下動させる。布押え上下動位置変更機構１３は、布押え上下動機構１２による布押え６の上下動範囲（上下動ストローク）を変更する。

図６に示すように揺動機構１１は、主軸５により回転駆動される偏心カム２０、アーム付き環状部材２１、回動軸２２、回動軸２２に固定されたレバー部材２３を備えている。偏心カム２０は、主軸５の前端部近傍に取り付けられている。アーム付き環状部材２１は、偏心カム２０に外嵌された環状部２１ｂと、環状部２１ｂの外周から突出するアーム部２１ａとを有する。

回転軸２２は、アーム付き環状部材２１よりも前側で且つ高い位置に主軸５と平行に前後方向に向けて機枠Ｆ（図１参照）に回動可能に支持されており、回動軸２２の後端部にはレバー部材２３の上端部が固着されるとともに、回動軸２２の前端部に第１レバー２４の上端部が固着されている。

図６に示すように、レバー部材２３には、偏心カム２０の中心（これは、主軸５の軸心と一致している）の周りに、半径Ｒの円弧形状をなす所定幅の円弧穴２３ａが形成されている。円弧穴２３ａには、アーム付き環状部材２１から左方に突出するアーム部２１ａの左端に固定された摺動ピン２５が回動可能に連結されており、アーム部２１ａの連結位置は、円弧穴２３ｂの長さ範囲内で、摺動ピン２５の位置を変えることで任意の位置に切り換え可能となっている。

縫製作業を開始すると、主軸５が所定の回転方向（正面から見て時計回り）に回転駆動し、主軸５の回転駆動にともなって偏心カム２０が回転駆動される。偏心カム２０の回転によりアーム付き環状部材２１が、偏心カム２０の偏心分だけ左右方向に往復移動するので、アーム部２１ａに摺動ピン２５を介して連結されたレバー部材２３が回動軸２２を中心として図６に示す矢印のように揺動する。レバー部材２３の揺動が、回動軸２２に連結された第１レバー２４に伝わり、第１レバー２４も図７に示すように揺動する。レバー部材２３及び第１レバー２４の揺動角度は、レバー部材２３に設けられた円弧穴２３ａ内で摺動ピン２５を移動させることにより調節することが可能となっている。

次に、第１レバー２４の揺動により布押え６を上下駆動させる布押え上下動機構１２について説明する。図１，図３，図４，図７に示すように、布押え上下動機構１２は、第１リンク３０、第２リンク３１及び第３リンク３２を備えている。第１リンク３０は、横向きに配設され、第１リンク３０の左端部は第１レバー２４の下部に連結されている。

第２リンク３１は、縦リンク部３１ａと横リンク部３１ｂとからなり且つ正面視にてＬ字形に一体形成され、縦リンク部３１ａの上端部は第１リンク３０の右端部に回動自在に連結されている。横リンク部３１ｂの左端部は、図３，図４，図７に示すように、上下向きの連結リンク３３の上端部に連結され、この連結リンク３３の下端部に押え棒抱き３４を介して押え棒７の途中部が固着されている。押え棒抱き３４は、押え棒７の上下方向の途中部に固定されており、押え棒７の下端部に布押え６が着脱可能に固定されている。

図３に示すように、押え棒７の下端部に着脱可能に固着された布押え６は、円筒状の押え部６ａを有し、縫針９はこの押え部６ａの中央部を通過して上下動するようになっているので、図２に示すように、縫針９の目孔から延びる上糸１５も押え部６ａの内部を通って加工布Ｗの縫目に繋がる。

第３リンク３２は、第２リンク３１の横リンク部３１ｂの前部に重ねて配置され、第３リンク３２の右端部は第２リンク３１の縦リンク部３１ａと横リンク部３１ｂの連結部分に連結されている。第３リンク３２の左端部の枢支軸３２ａは、機枠Ｆに設けられた支持部（図示略）に支持されている。

図５に示すように、第３リンク３２は、第２リンク３１の後側にバネ受け部３２ａを有し、バネ受け部３２ａは押え棒７に外装された圧縮コイルバネ３５のバネ力により常に下向きに付勢されている。ここで、水平方向に対する第３リンク３２の傾き角度は、後述する布押え上下動位置変更機構１３の動作により、圧縮コイルバネ３５のバネ力に対抗して第３リンク３２を押し上げることにより変更することができ、第３リンク３２の傾き角度の変更により、布押え６の高さ位置も変更できるようになっている。

第１，第２，第３リンク３０〜３２は、針棒８が所定位置、例えば最上位置から僅かに下がった縫製停止位置のときに、平行リンクとなるように構成されている。このとき、図７，図８に示すように、第１レバー２４と第１リンク３０の連結点をＰ１、第１リンク３０と第２リンク３１の連結点をＰ２、第２リンク３１と第３リンク３２の連結点をＰ３、第３リンク３２と機枠Ｆとの連結点をＰ４とすると、辺Ｐ１−Ｐ２と辺Ｐ４−Ｐ３とが平行となり、且つ辺Ｐ２−Ｐ３と辺Ｐ１−Ｐ４とが平行となる。

ミシンモータ６３が回転すると、主軸５が回転駆動され、前述したように第１レバー２４が揺動し、第１レバー２４の揺動が第１リンク３０により第２リンク３１に伝わる。第２リンク３１は、図７の矢印に示すように、第３リンク３２との連結点Ｐ３を回動中心として揺動するので、第２リンク３１の横リンク部３１ｂの左端部が上下動する。この横リンク部３１ｂの左端部に連結リンク３３及び押え棒抱き３４を介して連結された押え棒７及び布押え６が上下駆動されるので、布押え６は、針棒８の上下動に連動して所定の上下動範囲で上下駆動される。すなわち、第１リンク３０は主軸５の回転駆動を第１レバー２４の揺動に変換して第２リンク３１に伝達し、第２リンク３１は第１リンク３０が変換した力を布押え６に伝達して上下動させている。

次に、布押え６の上下動範囲の中心位置を変更する布押え上下動位置変更機構１３について説明する。図１に示すように、脚柱部３内に、駆動系を収納した駆動部ケース４０が設けられ、駆動部ケース４０の内部には、図３に示すように、カム体４２が固着されたカム軸４１が回転可能に支持されている。このカム軸４１は、駆動部ケース４０の外側に取付けた布押え上下動位置変更モータ４３（図１参照）により図示外のギヤ機構を介して回転駆動できるように構成されている。

布押え上下動位置変更モータ４３は、ステッピングモータであり、駆動パルス数に応じて回転位置を高精度に変更することができる。カム体４２のカム面は、布押え上下動位置変更モータ４３を駆動する駆動パルス数に比例して、布押え６が高くなるように設定されている。布押え上下動位置変更モータ４３は、請求項１のアクチュエータに相当する。

駆動部ケース４０の内部には、カム軸４１の上方にある支持軸４４を介して側面視にて略Ｌ字状の揺動レバー４５が支持されている。揺動レバー４５の下端部には、カム体４２に外側から当接する従動輪４６が回転可能に支持されている。揺動レバー４５の上端部には、前後方向に延びる連結ロッド４７の後端部が連結されている。連結ロッド４７は、図１に示すようにアーム部４の内部において前方に延びている。連結ロッド４７の前端部は、機枠Ｆに回動可能に支持された支持レバー４８の後端部に連結されている。図５に示すように、前方に延びる支持レバー４８の前端部４８ａが、第３リンク３２のバネ受け部３２ａに下側から当接して支持している。

布押え上下動位置変更モータ４３の駆動によりカム軸４１及びカム体４２が原点位置から所定角度だけ正回転駆動された場合、連結ロッド４７は後方に移動し、支持レバー４８が図５において時計回りに回動するので、支持レバー４８の前端部４８ａは上昇し、圧縮コイルバネ３５のバネ力に対抗して第３リンク３２が上方に持ち上げられる。ここで、図７は第３リンク３２が上方に持ち上げられた状態を示し、図８に示す右下降姿勢から、図７に示す右上昇姿勢に切換えられる。この図７に示す状態のとき、回動中心である連結点Ｐ３が上昇するので、布押え６が押し上げられ、布押え６の高さ位置が高くなる。

図７の実線で示す布押え６の高さ位置を上端位置（上限界位置）とする上下動範囲で、布押え６が上下動し、その上下動範囲の中央位置は、前記布押え上下動位置変更機構１３により変更することができる。図７に示す布押え６の上下動範囲が「通常縫製位置」であり、これは、後述の図９の布押え６の上下動軌跡に対応している。

布押え上下動位置変更モータ４３の駆動によりカム軸４１及びカム体４２が原点位置から所定角度だけ逆回転駆動された場合、連結ロッド４７は前方に移動し、支持レバー４８が図５において反時計回りに回動するので、支持レバー４８の前端部４８ａは下降し、圧縮コイルバネ３５のバネ力により第３リンク３２が下方に押し下げられる。

ここで、図８は第３リンク３２が下方に押し下げられて、右下降姿勢に切換えられた状態を示す。このとき、回動中心である連結点Ｐ３が下降するので、布押え６が押し下げられ、布押え６の高さ位置が低くなる。この図８の状態は、後述の図１０の布押え６の上下動軌跡に対応しており、布押え６の上下動範囲の中央位置は、針板２ａの下方に位置し、布押え６が針板２ａの上面に接触した状態を維持する。この布押え６の上下動範囲が「上糸押え位置」である。

図８に示すように、図８の実線で示す布押え６の上下動範囲の中央位置を針板２ａより低い位置に設定しても、針板２ａにより布押え６の下側への移動が規制されるため、実際には、布押え６が針板２ａの下側へ移動することはない。

針板２ａにより布押え６の下側への移動が規制されない場合、第２リンク３１が連結点Ｐ３を回動中心として回動し、第２リンク３１の回動により、布押え６が上下動可能となる。一方、針板２ａにより布押え６の下側への移動が規制される場合、第２リンク３１は連結点Ｐ３を回動中心として回動できず、第２リンク３１は連結リンク３３と第２リンク３１（横リンク３１ｂ）との連結点を回動中心として回動し、連結点Ｐ３を上下に移動させる。

このように、図７の実線で示す布押え６の高さ位置を上端位置（上限界位置）とする場合、図９に示すように、縫針９の上下動に同期して、布押え６も針板２ａ上面に当接しない所定の上下動範囲で上下動させることができる。また、布押え上下動位置変更モータ４３の回転量を調節することにより、布押え６の下端位置（下限界位置）を、針板２ａの上面から任意の高さ位置（例えば、５〜１０ｍｍ）に設定することができる。

次に、図８に示す布押え６の場合、図１０に示すように、縫針９の上下動に同期して、布押え６を針板２ａよりも下方位置において所定の上下動範囲で上下動させることができる。但し、図１０に示す移動範囲は、針板２ａ等の障害物が存在しない場合の布押え６の仮想的な上下動範囲を示しているが、実際は針板２ａが障害物となって、布押え６の下側への移動が規制されるので、針板２ａよりも下方位置へは移動せずに圧縮コイルバネ３５のバネ力で針板２ａ上面の加工布Ｗを常に押圧することになる。

このとき、第１，第２，第３リンク３０〜３２は、主軸５の駆動により揺動機構１１を介して布押え６を針板２ａの上面から下方に移動させようとする。しかし、針板２ａが障害物となって布押え６の下側への移動が規制されるため、第２リンク３１は、連結リンク３３と第２リンク３１（横リンク３１ｂ）との連結点を回動中心として回動し、連結点Ｐ３を上下に移動させ、布押え６が針板２ａ上面の加工布Ｗに接触した状態を維持しつつ、第１，第２，第３リンク３０〜３２のみが動作する。

次に、ミシン１の制御系について、図１１に基づいて説明する。
制御装置５０は、入力インターフェース５１と、ＣＰＵ５２とＲＯＭ５３とＲＡＭ５４を含むコンピュータと、出力インターフェース５５と、駆動回路５６〜５９等で構成されている。入力インターフェース５１には、作業者による足踏み操作により縫製開始指令を出力する足踏みペダル６０と、操作パネル６１と、主軸５の回転位置を検出する回転位置検出センサ６２等が接続されている。この制御装置５０が、布押え制御手段、縫製速度制御手段及び布送り制御手段に相当し、回転位置検出センサ６２が天秤位置検出手段に相当する。

出力インターフェース５５には、ミシンモータ６３を駆動するための駆動回路５６と、布押え上下動位置変更モータ４３を駆動するための駆動回路５７と、布送り機構を左右方向（Ｘ方向）に移動させるＸ軸駆動モータ６４を駆動するための駆動回路５８と、布送り機構を前後方向（Ｙ方）に移動させるＹ軸駆動モータ６５を駆動するための駆動回路５９とが接続されている。

ＲＯＭ５３（記憶手段に相当）には、各種の模様縫目を形成するため縫製データが記憶されるとともに、後述する布押え駆動制御の制御プログラム、布押え駆動制御に使用される布押え上下動位置変更モータ４３の駆動パルス数データ等が予め記憶されている。この駆動パルス数データには、縫製を停止している間に布押え６を針板２ａの上方に約20mm離れた退避位置（図２，図５参照）に退避させるための退避用パルス数データと、縫製中に布押え６を通常縫製位置（図９，図１４参照）となるように上下動させるための縫製用パルス数データと、縫製開始時に布押え６を上糸押え位置（図１０，図１３参照）となるように上下動させるための糸押え用パルス数データも含まれている。

更に、ＲＯＭ５３には、縫製開始時及び通常縫製時のミシンモータ６３の回転速度として、縫製開始時の回転速度（例えば400rpm）と、通常縫製時の回転速度（例えば2000rpm ）とが記憶されている。すなわち、縫製開始後所定針数を縫製するときの縫製開時の回転速度よりも、通常縫製時の回転速度の方が速くなるように制御される。

次に、制御装置５０が実行する布押え駆動制御について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。図中の符号Si（i=11,12,・・・）は、ＣＰＵ５２の動作ステップを示す。
ミシン１の電源が投入されるとこの制御が開始される。制御装置５０は、布押え上下動位置変更モータ４３を退避用パルス数データに基づいて正回転駆動し、布押え６を退避位置に上昇させる(S11) 。図２に示すように、布押え６が退避位置にある縫製待機時は、天秤１４は略最上位置に位置している。

制御装置５０は、縫製開始指令の入力があるまで待機し(S12) 、作業者がベッド２上に加工布Ｗを配置し、足踏みペダル６０を踏込み操作することにより縫製開始の指令が入力される。作業者により足踏みペダル６０が踏込まれて、縫製開始指令が入力されると(S12:Yes) 、ミシンモータ６３は縫製開始時の低速度（例えば400rpm）で駆動され(S13) 、針数カウンタのカウント値Ｎに初期値「０」がセットされる(S14) 。

次に、制御装置５０は布押え６を「上糸押え位置」に下降させる(S15) （図１３参照）。布押え６の上糸押え位置への下降は、布押え上下動位置変更モータ４３を糸押え用パルス数データに基づいて逆回転駆動することにより行なわれ、上糸押え位置へ下降した布押え６は、針板２ａに加工布Ｗを押し付け、縫針９から延びる上糸１５の端部も加工布Ｗ上に押し付ける。

次に、制御装置５０は、回転位置検出センサ６２からの検出信号に基づいて、天秤１４が最上位置に達したか否かを判定し(S16) 、天秤１４が最上位置に達したと判定した場合(S16:Yes) 、布送りを円滑に行う為に布押え６を「通常縫製位置」に上昇させる(S17) （図１４参照）。天秤１４が最上位置に達していないと判定した場合(S16:No)、天秤１４が最上位置に達するまで待機する。ここで、布押え６の通常縫製位置への上昇は、縫製用パルス数データに基づいて布押え上下動位置変更モータ４３を正回転駆動することにより行う。

天秤１４が最上位置に達してから加工布Ｗの布送りが実行される期間だけ、布押え６は「通常縫製位置」に上昇するので、加工布Ｗの布送りが布押え６によって妨げられることはなく、布送りが支障なく実行される。次に、加工布Ｗの布送りが行われる間は、天秤１４が最上位置から下降するため、上糸１５は緩んだ状態になっている。従って、布送りの間、上糸１５が引っ張られることがないため、布送りが確実に実行される。

次に、制御装置５０は加工布Ｗの布送りを終了したか否かを判定し(S18) 、終了したと判定した場合(S18:Yes) 、針数カウント値Ｎを判定する (S19)。ここで、加工布Ｗの布送りの終了は、例えば、Ｘ軸駆動モータ６４とＹ軸駆動モータ６５の停止により判定され、Ｘ軸駆動モータ６４とＹ軸駆動モータ６５の停止は、夫々設けられた回転検出器の出力信号により判定される。

針数カウント値Ｎが所定値（例えば、３針）以下の場合(S19:Yes) 、針数カウント値Ｎが１つインクリメントされ(S20) 、S15 以降が繰返して実行される。即ち、縫い始めの３針分を縫製する間は、布押え６が「上糸押え位置」に下降し、上糸１５が加工布Ｗ上に押えられるので、上糸１５の端部と加工布Ｗの間に摩擦が生じ、上糸１５の端部が加工布Ｗの下側に抜け出すことが生じない。

針数カウント値Ｎが所定値を超えた場合(S19:No)、ミシンモータ６３が通常縫製時の高速回転速度で駆動され(S21) 、この高速回転速度での駆動が、縫製終了指令の入力があるまで継続する。縫製終了指令の入力があった場合(S22:Yes) 、S11 に移行して、布押え６を退避位置に上昇させて待機する。ここで、縫製処理が終了したとき、図示外のミシンモータ制御により、天秤１４が略最上位置になる時点でミシンモータ６３の駆動が停止される。

即ち、縫い始めの４針目以降においては、布押え６が通常縫製位置で縫針９の上下動と同期して高速度で上下動する。４針目以降においては、布押え６は図９に示す上下動範囲で上下動されながら、縫針９が上昇するときに加工布Ｗを上方から押えるので、上糸１５と下糸（図示略）の絡みが確実に生じ、縫製終了まで縫目を順々に形成することができる。

次に、布押え上下駆動装置１０の作用について、天秤１４、縫針９及び布押え６の動作を示す図１５に基づいて説明する。
図２に示す縫製待機中においては、布押え６は針板２ａよりも約20ｍｍ高い退避位置に保持され、天秤１４は最上位置にある。作業者により足踏みペダル６０が踏込み操作されて縫製開始指令が入力されると、図１５のt0の時点で、ミシンモータ６３が低速で回転駆動されて縫製が開始される。このとき、布押え６は図１３に示す上糸押え位置に下降し、図１０に示す上下動範囲で上下動して、上糸１５を布押え６により加工布Ｗ上に押し付ける。

次に、縫製が進み、天秤１４が最上位置付近に達し、布送りを開始する図１５のt1の時点で、布押え６は通常縫製位置に上昇し、図９に示す上下動範囲で上下動するので、布押え６は針板２ａ上の加工布Ｗに接触せず、加工布Ｗを送り移動させることができる。この布送りが実行される間、天秤１４は最上位置を通過して下降するので、上糸１５が天秤１４の移動で引っ張られることはない。従って、上糸１５の端部は加工布Ｗの下側へ抜け出さず、加工布Ｗの送り移動に必要な上糸１５は、天秤１４側から抵抗なく引き出して供給することができる。

布押え６は、縫針９が加工布Ｗに刺さる直前の図１５のt2の時点で、上糸押え位置に下降され、送り移動を終了している加工布Ｗを上糸１５とともに布押え６により押圧する。上糸１５が加工布Ｗ上に押え付けられるので、上糸１５の端部と加工布Ｗの間に摩擦が生じ、上糸１５の端部が加工布Ｗの下側に抜け出すことを防止する。従って、縫い始めの１針目から下糸と絡むため確実に縫目を形成することができる。以上の動作は、縫い始めの３針目を縫い終えるまで繰り返される。

縫製開始後、所定針数を縫製するまで、ミシンモータ６３は低回転速度（例えば、400rpm）で回転するように制御されるので、縫針６が加工布Ｗに刺さるまでの布送り期間が長くなり、布送り量が多い場合でも、布送りを確実に実行することができる。布押え６の上下動の中央位置の変更は、布押え上下動位置変更機構１３により、布押え上下動位置変更モータ４３を駆動又は停止させる簡単な制御により実行することができる。

布押え６は、４針目の縫製を開始する図１５のt3の時点で、t1の時点と同様に布押え６が通常縫製位置に上昇し（図９，図１４参照）、このt3の時点以降の布押え６は、加工布Ｗの布送りが終了する図１５のt4の時点を経過しても下降することなく、図９に示す上下動範囲で通常の上下動軌跡で昇降される。この場合、布押え６が最下位置まで下降した場合でも、布押え６と加工布Ｗとの間に若干の隙間（約０．５ｍｍ）が生じるので、縫針９が加工布Ｗの上側に移動している布送り可能期間において、加工布Ｗの布送りを妨げず、かつ縫針９が上昇する際に加工布Ｗを上方から押えることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）縫製開始時における布送りの際のミシンモータ６３の回転速度は、400rpmに限るものではなく、通常縫製時の回転速度よりも低い任意の回転速度とすることができる。
２）縫製開始時に上糸１５を押えるための布押え６による上糸保持は、縫い始め３針分に限るものではなく、予め定めた任意の針数としてもよい。

３）布押え上下動位置変更機構１３は、上記実施の形態に示す構成に限るものではなく、布押え上下動位置変更モータ４３により布押え６の上下動範囲が上下に変更されるように構成された他の構成の機構を採用することができる。布押え６の上下動範囲を変更するアクチュエータとしては、例えば、エアシリンダ、ソレノイド、サーボモータ等を用いてもよい。
４）天秤１４の位置を検出する天秤位置検出手段は、主軸５の回転位置を検出する回転位置検出センサ６２に限られるものではなく、例えば、上下動する針棒８の位置を検出するセンサを天秤位置検出手段として採用してもよい。

５）布押え６の押え部６ａは、円筒形に限るものではなく、例えば、四角形、三角形等の断面形状となる筒形を採用してもよい。
６）布押え６の上下動範囲の基準位置は、布押え６の上下動範囲の下端としてもよい。この場合、布押え上下動位置変更モータ４３の駆動パルス数は、布押え６の上下動範囲の上端とした場合の駆動パルス数に上下動範囲分の駆動パルス数を加えることになる。

本発明の実施例に係るミシンの斜視図である。 縫製待機時におけるミシンの正面図である。 布押え上下動機構と布押え上下動位置変更機構の斜視図である。 布押え上下動機構と布押え上下動位置変更機構の要部の斜視図である。 布押え上下上下動機構と布押え上下動位置変更機構の要部の右側面図である。 揺動機構の正面図である。 布押えを通常縫製位置にしたときの布押え上下動機構と布押え上下動位置変更機構の正面図である。 布押えを上糸押え位置にしたときの布押え上下動機構と布押え上下動位置変更機構の正面図である。 通常縫製位置のときの布押え上下動軌跡を示す線図である。 上糸押え位置のときの布押え上下動軌跡を示す線図である。 ミシンの制御系のブロック図である。 布押え駆動制御のフローチャートである。 布押えを上糸押え位置にしたときのミシンの要部の正面図である。 布押えを通常縫製位置にしたときのミシンの要部の正面図である。 天秤と針棒と布押え等の動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ ミシン
２ａ 針板
６ 布押え
１０ 布押え上下駆動装置
１３ 布押え上下動位置変更機構
１５ 上糸
４３ 布押え上下動位置変更モータ
５０ 制御装置
６２ 回転位置検出センサ
５３ ＲＯＭ
６３ ミシンモータ

Claims (5)

1. ミシンモータの回転による縫製動作に同期して上下に移動し、加工布を上方から押える筒形の布押えを備えたミシンにおいて、
   前記布押えの移動範囲をアクチュエータにより上下に変更可能な布押え上下動位置変更機構と、
   縫い始めの所定針数を縫製するまでの間に、前記布押えの移動範囲を下方へ変更して、前記布押えにより前記加工布の上方から前記加工布を押える期間を延長して前記加工布を針板に押えるように前記アクチュエータを制御する布押え制御手段と、
   を備えたことを特徴とするミシン。
2. 前記布押え上下動位置変更機構は、前記ミシンモータの回転を変換して伝達する第１リンクと、前記第１リンクと連結され且つ前記布押えに前記第１リンクが変換した力を伝達させる第２リンクと、前記第２リンクと連結され前記第２リンクを機枠に支持する第３リンクとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 天秤の上下動位置を検出する天秤位置検出手段を備え、
   前記布押え制御手段は、前記所定針数を縫製するまでの間、前記天秤位置検出手段により前記天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、前記布押えの移動範囲を上方へ変更させて、前記加工布の上面から前記布押えを離すように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
4. 前記加工布を送り移動させる布送り機構を備え、
   前記天秤位置検出手段により前記天秤が最上位置近傍に達したことを検出したときに、前記加工布を送り移動させるように前記布送り機構を制御する布送り制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のミシン。
5. 前記所定針数を縫製するまでの間の縫製開始速度と、前記所定針数の縫製後の通常縫製速度であって前記縫製開始速度よりも速い通常縫製速度とを記憶する記憶手段を備え、
   縫い始めから前記所定針数の縫製後に前記縫製開始速度から前記通常縫製速度に切り換えるように前記ミシンモータを制御する縫製速度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のミシン。