JP2009240389A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】糸の切断をより確実に行う。
【解決手段】ミシン１０は、二本の縫い針を保持してミシンモータ１により上下動を行う二本の針棒と、針棒の下端部を揺動させる揺動機構１１０と、針棒の下降時に前記縫い針が挿入される針穴２０１ａ，２０１ｂを有する送り歯２０１と、送り歯に送り動作を付与する送り機構２００と、送り機構２００による送り歯２０１の送り量を調節する送り量調節機構２５０と、水平釜１０１，１０２と、送り歯２０１と水平釜１０１，１０２の間で進退往復動作を行う動メス１５１，１５２を備えたメス機構１５０と、送り機構２００による送り歯２０１の送り量を０に自動調節する送り制御モータ２６０と、送り制御モータ２６０を動作させる動作制御手段７０を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、縫い針が被縫製物を貫通した状態で送り歯と共に送りを行うミシンに関する。

縫い針が被縫製物を貫通した状態で送り歯と共に送りを行うミシンとして代表的な針送りミシンは、下降しながら布送り方向上流側から下流側に針振りを行う二本の針棒を備え、送り歯には各針棒に保持された縫い針が挿入される針穴が設けられ、当該針穴に縫い針が挿入された状態で針棒と送り歯とが布送り方向に移動することで、被縫製物に縫い針を突き通した状態で布送りを行う。
図１０は従来のミシンの釜軸台１５０の周囲の構成を示す斜視図、図１１は釜軸台１５０を下方から見た底面図である。
従来の針送りミシンは、各々が縫い針を保持する二本の針棒と、各針棒を揺動させる揺動機構と、各針棒を上下動させる上下動機構と、各縫い針に通された上糸に個別に下糸を絡める一対の水平釜１０１、１０２と、各水平釜１０１，１０２を回転可能に支持する釜軸台１０３と、各水平釜１０１，１０２の回転駆動源となる下軸１０４から動力を得て駆動するメス機構１５０と、一対の縫い針下降時にそれぞれの縫い針が挿通される針穴を有する送り歯２０１を有する送り機構と、送り機構の送り動作量を調節する送り量調節機構とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

各水平釜１０１，１０２は送り歯２０１を挟んで布送り方向に直交する方向に沿って並んで配置され、いずれも時計回りに回転駆動を行う。
メス機構１５０は、水平釜１０１（１０２）と送り歯２０１の間で布送り方向に沿って前後に往復動作を行う動メス１５１（１５２）と、後退する動メス１５１（１５２）との協働により上糸を切断する固定メス１５３（１５４）と、動メス１５１（１５２）を保持するメス土台１５５（１５６）と、メス土台１５５（１５６）を布送り方向に沿って往復移動させるメス駆動腕１５７（１５８）と、メス駆動椀１５７（１５８）を軸支すると共に釜軸台１０３を上下に貫通する連結軸１５９（１６０）と、連結軸１５９（１６０）の下端部近傍に固定支持された入力腕１６１（１６２）と、連結軸１６０の下端部にのみ固定支持された出力腕１６３と、下軸１０４に固定され、外周にカム溝が形成された外周カム１６４と、図示しない糸切りソレノイドにより外周カム１６４のカム溝に係合可能なカム従節を備えるカムローラ腕１６５と、カム係合時にカムローラ腕１６５と共に回動動作を行う糸切り駆動腕１６６と、糸切り駆動腕１６６の回動端部と入力腕１６２の回動端部とを連結する連結リンク１６７と、出力腕１６３の回動端部と入力腕１６１の回動端部とを連結する連結リンク１６８とを備えている。
そして、糸切断時には、糸切りソレノイドの駆動によりカムローラ腕１６５のカム従節が外周カム１６４に係合し、下軸１０４が回転することでカムローラ腕１６５及び駆動腕１６６が回動し、連結リンク１６７及び入力腕１６２を介して連結軸１６０が回転する。さらに、出力腕１６３，連結リンク１６８及び入力腕１６１を介して連結軸１５９が回転する。
各連結軸１５９，１６０の回転により、メス駆動腕１５７，１５８を介して各メス土台１５５，１５６と共に動メス１５１，１５２が前進移動を行い、送り歯２０１の各針穴から各水平釜１０１，１０２の剣先に渡る上糸のループに突入する。
さらに、下軸が回転すると、カムローラ腕１６５及び駆動腕１６６が先程とは逆方向に回動し、これにより、動メス１５１，１５２が後退移動を行い、各上糸のループの内側から上糸を捕捉して固定メス１５３，１５４まで運んで、それぞれの糸の切断が行われる。
特開２００７−９７６１４号公報

ところで、従来の針送りミシンの送り機構は、下軸から上下送りカムと下送りカムとにより上下方向の往復ストロークの運動と水平方向（送り方向）の往復ストロークの運動とを取り出し、それらの位相を適宜調整して送り歯２０１を保持する送り台に伝達することで送り歯２０１に長円運動を行わせるようにしている。かかる長円運動の上側区間において送り歯２０１の上端部が針板よりも上方に突出して針板上の被縫製物が送られる。
そして、送り調節機構は、水平方向のストローク長を動作中でも変更調節する構造を有しており、これにより送り量の調節を行っていた。

かかる構成では、送り調節機構の送り量調節により、送り歯２０１は図１２に示すような軌跡を描くこととなる。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２は送り量を０、中、大と調節した場合の送り歯の軌跡を示している。図において横方向は送り方向幅、縦方向は上下方向幅を示す。この図によれば、設定送り量を変えると、上死点と下死点の位相以外については同じ位相での送り歯２０１の送り方向における位置は異なっていることが分かる。
図１３は送り量を正送り方向に大きくした場合の各動メス１５１、１５２の動作開始直前のタイミングにおける送り歯２０１の各針穴２０１ａ，２０１ｂから各水平釜１０１、１０２の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の平面図、図１４（Ａ）は送り量が小さい場合の左側の動メス１５１の動作開始直前のタイミングにおける送り歯２０１の針穴２０１ａから水平釜１０１の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の左側面図、図１４（Ｂ）は送り量が大きい場合の左側面図、図１５（Ａ）は送り量が小さい場合の右側の動メス１５２の動作開始直前のタイミングにおける送り歯２０１の針穴２０１ｂから水平釜１０２の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の右側面図、図１５（Ｂ）は送り量が大きい場合の右側面図である。
これらの図示のように、従来のミシンでは、送り量を正送り方向Ｆに大きくすると動メス１５１，１５２の動作タイミングでの送り歯２０１の位置は布送り方向前方にシフトする。その結果、送り量を大きくしたときには、左側の水平釜１５１の剣先は針穴２０１ａから十分に上糸Ｕ１を引き出してそのループが大きくなるが、右側の水平釜１５２の剣先は針穴２０１ｂから十分に上糸Ｕ２を引き出せずそのループは小さくなる。

一方、メス機構１５０は、動メス１５１，１５２が前進により各水平釜１０１，１０２の剣先により形成される上糸のループに突入し、後退により上糸を捕捉して切断を行う。
このため、送り量が大きくなるように調節されると、右側の動メス１５２については前進時にループに突入できずに切断不良を生じる場合があった。
これを回避するためには、動メスの動作タイミングを適正な位相となるように調整すれば良い。しかしながら、その調整は、図１１に示す連結軸１６０に対して入力腕１６２や出力腕１６３の締結ボルトを緩めて適正な角度となるように調節するか、連結軸１５９に対して入力腕１６１を適正な角度となるように調節する等の方法により行われる。このため、メス動作のタイミングの調節方法は煩雑に過ぎ、送り量の調節のたびに行うことは困難である。
このため、従来は、一部の送り量の範囲で適正なメス駆動タイミングに調整され、その範囲から外れる送り量での切断不良の抑止は困難な状況にあった。
また、二本の動メスが逆方向に動作するので、ある送り量で一方の動メスについて適正な動作タイミングに調整すると、もう一方の動メスでは不適正なタイミングになる場合があり、特に二本針のミシンでは切断不良の抑止は困難であった。

なお、上記問題は、右側の動メス１５２に限らず、例えば逆送りが行われていれば左側の動メス１５１にも生じる問題である。また、二本針に限らず、動メスがミシンモータを駆動源とすれば一本針のミシンでも生じる問題である。

本発明は、糸の切断をより確実に行うことをその目的とする。

請求項１記載の発明は、縫い針を保持してミシンモータにより上下動を行う針棒と、前記針棒の下端部を布送り方向に沿って揺動させる揺動機構と、前記針棒の下降時に前記縫い針が挿入される針穴を有する送り歯と、前記針棒の揺動動作に同期して前記送り歯の布送り方向に沿った送り動作を付与する送り機構と、前記送り機構の送り動作量を調節する送り量調節機構と、前記送り歯の下側に配置された水平釜と、前記送り歯と前記水平釜の間で進退往復動作を行う動メスを備えたメス機構とを備え、前記縫い針が前記送り歯の針穴に挿入された状態で布送りを行うミシンにおいて、前記送り量調節機構は、前記送り機構の送り動作量が所定の送り動作量となるよう自動調節するアクチュエータを備え、前記アクチュエータを、最終針の針落ちから前記動メスが前記針穴から前記水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するまでの間に前記所定の送り動作量となるように動作させる動作制御手段を備えることを特徴とする。
なお、請求項１における「所定の送り動作量」とは、送り歯の送り量によって変化する縫い針の上糸と水平釜の剣先とによって形成される上糸のループの大きさと、当該ループに突入する動メスの突入タイミングとの関係が、動メスが好適に突入するのに十分なループの大きさとなるタイミングで動メスが当該ループに突入可能となる送り動作量をいう。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、前記縫い針を二本備えると共に、当該各縫い針に対応して前記水平釜と前記動メスとを二つずつ備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載のミシンにおいて、前記二つの水平釜は共に同じ方向に回転し、前記動作制御手段は、少なくとも前記動メスが前記二つの針穴から前記各水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するタイミングで前記各針穴が前記各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置する送り動作量となるよう前記アクチュエータを動作させることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３に記載のミシンにおいて、前記送り歯は、送り動作量が０の際に前記各針穴が前記各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置するよう設けられ、前記動作制御手段は、最終針の針落ちから前記動メスが前記各針穴から前記各水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するタイミングまでの間に前記送り動作量を０とするよう前記アクチュエータを動作させることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、動作制御手段の制御により、アクチュエータが送り歯の送り動作量を所定の送り動作量に自動調節する。当該調節は、最終針の形成から動メスの動作開始までの間に行われる。また、送り歯の送り動作量によって変化する針穴の位置と水平釜の剣先との間に形成される上糸のループの大きさと当該ループに突入する動メスの突入タイミングとの関係が、動メスが好適に突入するのに十分なループの大きさとなるタイミングで動メスが当該ループに突入可能となる送り動作量である。よって、動メスの動作前に送り量調節機構によって調節された送り動作量に関らず動メスが上糸のループに好適に突入することができ、メス機構による上糸の切断が好適に行える。よって、従来のミシンで必要とされた煩雑に過ぎる動メスの動作タイミングの調整を行うことなく上糸の切断不良を抑止することが可能となる。
なお、「所定の送り動作量」は、請求項４のように送り動作量が０の際に送り歯の送り動作量によって変化する針穴の位置と水平釜の剣先との間に形成される上糸のループの大きさと当該ループに突入する動メスの突入タイミングとの関係が、動メスが好適に突入するのに十分なループの大きさとなるタイミングで動メスが当該ループに突入可能となる場合には送り量を０としてもよいし、動メスが好適に上糸のループに突入可能な範囲内で送り量を０以外に設定してもよい。

請求項２記載の発明によれば、ミシンは縫い針を二本備えると共に、当該各縫い針に対応して水平釜と動メスとを二つずつ備える。つまり、動作制御手段はアクチュエータを駆動して動メスの動作開始前に送り歯の送り動作量を所定の送り量に自動調節することにより、二本の縫い針と各水平釜とによって形成される二つの上糸のループについて、それぞれに動メスが好適に突入できるようにする。これによって、送り歯の送り動作量によっては一方のメスが上糸のループに突入できず切断不良を生じることがあった従来のミシンの問題を解消できる。加えて、送り動作量に応じた動メスの動作タイミングの調節が必要ないので、送り歯の送り動作量に応じて一方の動メスについて適正な動作タイミングに調整すると、もう一方の動メスでは不適正なタイミングになる場合があるために二本針のミシンで切断不良の抑止が困難であった従来のミシンの問題を解消できる。

請求項３記載の発明によれば、二つの水平釜は共に同じ方向に回転するので、一方の水平釜がループを形成する際の剣先の移動方向は送り歯の送り方向と同一となり、他方の水平釜がループを形成する際の剣先の移動方向は送り歯の送り方向と反対となる。つまり、送り動作量が大きくなるほど一方のループに動メスが突入する際のループの大きさは小さくなり、従来のミシンでは動メスの突入ミスによる切断不良が生じやすくなる。
請求項３の発明において、動作制御手段は、少なくとも二本の縫い針から各水平釜の剣先に渡る上糸ループへ動メスが突入するタイミングで各針穴が各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置する送り動作量となるようアクチュエータを動作させる。このとき、各針穴が各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置することで各針穴と各水平釜の回転中心との距離が同一となる。よって、各水平釜の剣先と各針穴との間の位置で形成される二つの上糸のループの大きさはほぼ同一となる。よって、当該上糸のループに動メスが突入するタイミングでの当該上糸のループの大きさが動メスの突入に十分な大きさとなるよう動メスの動作タイミングをあらかじめ設定しておくことで、動メス突入時には常に二つの上糸のループにそれぞれ動メスが好適に突入し、上糸の切断が好適に行われる。よって、送り歯の送り動作量によっては一方のメスが上糸のループに突入できず切断不良を生じることがあった従来のミシンの問題をより確実に解消できる。加えて、送り動作量に応じた動メスの動作タイミングの調節が必要ないので、送り歯の送り動作量に応じて一方の動メスについて適正な動作タイミングに調整すると、もう一方の動メスでは不適正なタイミングになる場合があるために二本針のミシンで切断不良の抑止が困難であった従来のミシンの問題をより確実に解消できる。

請求項４記載の発明によれば、動作制御手段は送り動作量を０にする。つまり、送り動作による二つの針穴と各水平釜との間の水平方向の距離の変化がなくなる。よって、切断不良を抑止するには、従来のミシンのように送り歯と各水平釜と各動メスの動作の同期を図る必要はなく、各水平釜と各動メスの同期のみを図ればよい。即ち、送り動作量が０の際の二つの上糸のループに対するそれぞれの動メス突入が共に好適に行われるよう動メスの動作タイミングを調節しておくのみでよい。よって、送り動作量に応じた動メスの動作タイミングの調節が必要ないので、送り歯の送り動作量に応じて一方の動メスについて適正な動作タイミングに調整すると、もう一方の動メスでは不適正なタイミングになる場合があるために二本針のミシンで切断不良の抑止が困難であった従来のミシンの問題をより確実に解消できる。

（針送りミシンの全体構成）
図１は本願発明の実施形態である針送りミシン１０の釜軸台１５０の周囲の構成を示す斜視図、図２はミシン１０の主要な機構部を図示した斜視図、図３はその右側面図、図４は図２とは異なる角度からミシン１０の主要な機構部の一部を図示した斜視図である。
針送りミシン１０は、各々が縫い針１１，１２を保持する二本の針棒１３，１４と、各針棒１３，１４を揺動させる揺動機構１１０と、ミシンモータ１（図７参照）により各針棒１３，１４を上下動させる図示しない上下動機構と、各縫い針１１，１２に通された上糸に個別に下糸を絡める一対の水平釜１０１、１０２と、各水平釜１０１，１０２を回転可能に支持する釜軸台１０３と、各水平釜１０１，１０２の回転駆動源となる下軸１０４から動力を得て駆動するメス機構５０と、一対の縫い針１１，１２の下降時にそれぞれの縫い針１１，１２が挿通される針穴２０１ａ，２０１ｂを有する送り歯２０１を有する送り機構２００と、送り機構２００の送り動作量を調節する送り量調節機構２５０と、上記各構成を制御する動作制御手段７０とを備えている。
なお、発明の実施形態である針送りミシン１０の構成について従来の針送りミシンと同じ構成については同じ符号を付して重複する説明は省略するものとする。

（送り機構）
送り機構２００は、送り歯２０１と、送り歯２０１を保持する送り台２０２と、下軸１０４に固定装備された上下送り用偏心カム２０３と、上下送り用偏心カム２０３を一端部に擁すると共に他端部で送り台２０２に連結された上下送り用偏心ロッド２０４と、下軸１０４に固定装備された水平送り用偏心カム２０５と、水平送り用偏心カム２０５を一端部に擁する水平送り用偏心ロッド２０６と、送り台腕２０７を介して送り台２０２に水平方向の往復動作を付与する水平送り軸２０８と、水平送り軸２０８に固定軸支された水平送り腕２０９と、水平送り腕２０９の回動端部と水平送り用偏心ロッド２０６の他端部とを連結する連結リンク２１０とを備えている。

上記構成により、下軸１０４が全回転を行うと、上下送り用偏心カム２０３により上下送り用偏心ロッド２０４が往復動作を行い、送り台２０２に下軸１０４と同じ周期の上下動が付与される。
また、水平送り用偏心カム２０５により水平送り用偏心ロッド２０６が往復動作を行い、連結リンク２１０及び水平送り腕２０９を介して水平送り軸２０８に往復回動動作を付与する。このとき、水平送り用偏心カム２０５、水平送り用偏心ロッド２０６、連結リンク２１０、水平送り腕２０９及び水平送り軸２０８は、擬似的な四節リンク機構を構成し、後述する送り調節機構２５０により四節の内の一節の移動軌跡が規制された状態とされることで、水平送り用偏心ロッド２０６から水平送り腕２０９への動作伝達が行われ、水平送り軸２０８が所定の角度範囲で往復回動を行う構造となっている。
そして、水平送り軸２０８が所定の角度範囲で往復回動を行うことにより、送り台腕２０７を介して送り台２０２に下軸１０４と同じ周期の水平往復動が付与される。
このように、送り台２０２には、同じ周期の上下動と水平往復動作が付与されるので、それらの位相を適切に調節することで長円運動をさせることができる。また、送り歯２０１は長円運動の上部区間においてミシンベッドの上面よりも歯先が上方に突出するように配置されているので、上部区間の移動においてミシンベッド上面の被縫製物を送ることができる。また、送り調節機構２５０により水平送り量の往復幅を調節するとそれに応じて送り量を調節することができる。

（送り調節機構）
送り調節機構２５０は、連結リンク２１０と水平送り用偏心ロッド２０６の連結部においてこれらを連結する連結軸２１０ａに軸支された一対の角駒２５１（一つのみ図示）と、角駒２５１を往動させるガイド溝２５２ａを備えた円柱状の送り調節体２５２と、送り調節体２５２をその中心線を基準に回転させる入力腕２５３と、送り量を設定入力するための送り量入力手段としての送り調節ダイヤル２５４と、送り調節ダイヤル２５４への回転操作により進退移動する送り調節軸２５５と、送り調節軸２５５の先端部が当接するカム部２５６ａを備えると共に送り調節軸２５５の進退移動に応じて回動を行う送り調節台２５６と、送り調節台２５６と入力腕２５３とを連結する送り調節ロッド２５７と、送り調節台２５６のカム部２５６ａに対する送り調節軸２５５の先端部の当接状態を維持するように送り調節台２５６に弾性力を付与するコイルバネ２５８と、送り調節台２５６を回動可能に軸支する回動軸２５９と、回動軸２５９を回転駆動可能に設けられた「アクチュエータ」としての送り制御モータ２６０を備えている。

送り調節機構２５０は、送り調節ダイヤル２５４を回転操作すると、送り調節軸２５５が進退移動して送り調節台２５６を回動し、送り調節ロッド２５７及び入力腕２５３を介して送り調節体２５２を回転させることで角駒２５１の往復動作方向を変化させ、送り機構２００による水平送り量を変化せしめて被縫製物の送り量を調節するようになっている。
前述したように、連結リンク２１０と水平送り用偏心ロッド２０６との連結部に角駒２５１が設けられ、当該角駒２５１は送り調節体２５２の半径方向に設けられたガイド溝２５２ａに沿ってのみ運動可能となっている。
そして、水平送り用偏心ロッド２０６によって角駒２５１が往復運動を行う場合に、その往復方向が連結リンク２１０の長手方向に対してほぼ直角となる方向に向けられているときには、連結リンク２１０が水平送り腕２０９側の端部を中心として回動するだけなので、水平送り腕２０９を介して水平送り軸２０８には回動運動は伝わらない。一方、角駒２５１の往復方向が連結リンク２１０の長手方向に対して直角となる方向から外れてゆくにつれて、連結リンク２１０の長手方向に沿った運動成分が生じるので、水平送り腕２０９を介して水平送り軸２０８に回動運動が付与されることになる。
従って、送り調節体２５２を回転操作することにより水平送り軸２０８の往復回動角度が変化して被縫製物の送り量を調節することができる。
かかる送り調節体２５２の回転操作は、送り調節ダイヤル２５４の回転操作によって行われる。

図５は送り調節台２５６の回動角度の例を示す説明図である。図５（Ａ）はカム部２５６ａの一方の傾斜面に送り調節軸２５５が当接している場合の例、図５（Ｂ）はカム部２５６ａの他方の傾斜面に送り調節軸２５５が当接している場合の例、図５（Ｃ）は送り制御モータ２６０が駆動した場合の送り調節台２５６の回動角度位置を示す。
上記送り調節台２５６は、その一端部近傍が回動軸２５９に軸支され、他端部は送り調節ロッド２５７に連結されている。また、送り調節台２５６の一端部には、二つの傾斜面を有する凹状の窪み形状のカム面を有するカム部２５６ａを有している。
一方、送り調節ダイヤル２５４の回転操作により送り調節軸２５５が前進して、カム部２５６ａの最深部まで進入すると、送り調節台２５６は回動が規制され固定状態となる。このときの送り調節台２５６の回動角度が送り量０となるように設定されている。
そして、そこから送り調節軸２５５が後退すると、当該後退量に応じて送り調節台２５６は回動可能となるが、送り調節ロッド２５７との連結端部側からコイルバネ２５８の押圧力又は張力を受けるので、カム部２５６ａの内部のいずれか一方の傾斜面に送り調節軸２５５の先端部が当接した状態で送り調節台２５６の回動角度は固定された状態となる。前述の０位置からの回動角度が大きくなると送り量が大きくなるように調節される。そして、図５（Ａ）に示すように送り調節軸２５５が一方の傾斜面に当接している時には正送り方向の送り量について調節が行われ、図５（Ｂ）に示すように他方の傾斜面に当接している時には逆送り方向の送り量について調節が行われる。

なお、コイルバネ２５８の引っ張り方向は、送り調節軸２５５がカム部２５６ａの最深部までが進入したときの送り調節台２５６の回動角度が丁度「死点」となるように設定されており、死点位置から送り調節台２５６がいずれの方向に回動したとしてもその回動方向に張力を付与することができる。従って、送り調節軸２５５がカム部２５６ａの最深部よりも後退しているときに人為的に送り調節台２５６を回動させると、送り調節軸２５５が一方の傾斜面に当接している状態から他方の傾斜面に当接している状態に切り替えることが可能となっている。かかるミシンには、上記切り替えを行うための図示しない切り替えレバーも装備されている。

また、図２及至図４に示すように、回動軸２５９は送り制御モータ２６０の回転軸と連結されている。送り制御モータ２６０は所謂パルスモータであり、後述する動作制御手段７０の制御により駆動することで、図５（Ｃ）に示すように送り調節台２５６の回動角度位置を送り調節軸２５５が前進してカム部２５６ａの最深部まで進入した際の送り調節台２５６の固定状態と同じ回動角度位置に維持する。つまり、送り制御モータ２６０が駆動すると送り調節ダイヤル２５４の回転操作に関らず送り機構２００による水平送り量は０となる。なお、送り制御モータ２６０は、動作制御手段７０による駆動制御が行われていない場合は自由回転可能な状態にあり、送り調節機構２５０は送り調節ダイヤル２５４の回転操作に応じた送り量の調節が可能となっている。

ここで、送り量が０となった場合の送り歯２０１に設けられた針穴２０１ａ、２０１ｂの位置と糸切り動作との関係について詳説する。図６は送り量が０の場合の送り歯２０１に設けられた針穴２０１ａ、２０１ｂの位置を示す説明図である。
図６に示すように、送り量が０の場合、送り歯２０１に設けられた針穴２０１ａ、２０１ｂの中心は水平釜１０１，１０２の各回転中心を結んだ直線Ｌ上に位置する。また、このとき各針穴２０１ａ，２０１ｂから各水平釜１０１，１０２の剣先に渡る上糸ループＵ１，Ｕ２へ動メス１５１，１５２が突入するタイミングは同時となるよう設けられている。さらに、各針穴２０１ａ，２０１ｂが各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線Ｌ上に位置することで各針穴２０１ａ，２０１ｂと各水平釜１０１，１０２の回転中心との距離が同一となる。よって、各水平釜１０１，１０２の剣先と各針穴２０１ａ，２０１ｂとの間の位置で形成される二つの上糸ループＵ１，Ｕ２の大きさは同じタイミングで常に同一となる。さらに、各水平釜１０１，１０２の位相は、動メス１５１，１５２の前進による上糸ループＵ１、Ｕ２への突入タイミングで動メス１５１，１５２が好適に突入するのに十分なループの大きさとなるよう設けられている。つまり、送り量が０の場合、動メス１５１，１５２が上糸ループＵ１，Ｕ２に突入し、後退により上糸を捕捉して切断を行う糸切りが好適に行われるよう設けられている。

（揺動機構）
揺動機構１１０は、二本の針棒１３，１４を上下動可能に支持する針棒揺動台１１１と、針棒揺動台１１１を揺動可能に軸支する針棒揺動軸１１２と、針棒揺動軸１１２に固定状態で軸支された針棒揺動後部腕１１３と、水平送り軸２０８に固定状態で軸支された針棒揺動送り腕１１４と、針棒揺動後部腕１１３と針棒揺動送り腕１１４とを連結する針棒揺動ロッド１１５とを備えている。針棒揺動後部腕１１３と針棒揺動送り腕１１４と針棒揺動ロッド１１５とにより四節リンクを構成し、水平送り軸２０８の往復回動動作が所定の回動角度範囲に変換されて針棒揺動軸１１２に伝達される。なお、このときの変換比率は、下降した各針棒１３，１４に保持された縫い針１１，１２の針振り幅と送り歯２０１の送り幅とが一致するように調整されている。

（針送りミシンの制御系）
図７は針送りミシン１０の制御系を示すブロック図である。図７に示すように、動作制御手段７０には、縫製の開始及び糸切り指示を入力するペダル８１と、ミシンモータ１により回転駆動される下軸（図示略）に設けられたシンクロナイザ８２とが入力回路７５を介して接続されている。また、ミシンモータ１のモータドライバ８６と、送り制御モータ２６０のモータドライバ８７と、糸切り時に上述のカムローラ腕１６５を外周カム１６４のカム溝に係合させる糸切りソレノイド１７０のドライバ８８とが出力回路７６を介して接続されている。

ペダル８１は、前踏みで縫製の開始を入力し、後踏みで糸切りを入力することを可能としている。
シンクロナイザ８２は、ミシンモータ１により回転駆動される上軸（図示略）に設けられ、上軸の軸角度の検出を行い、動作制御手段７０に出力する。動作制御手段７０のＣＰＵ７１は、シンクロナイザ８２から出力された上軸の軸角度の検出結果によって下軸の位相を検出する。例えば、カムローラ腕１６５を外周カム１６４のカム溝に係合させることが可能な位相（動メス動作開始位相）の判定はシンクロナイザ８２の出力に基づいて行われる。動メス動作開始位相の際、二本の針棒は下死点を通過している。当該下死点から二本の針棒が上昇する際に形成される上糸ループに動メス１５１，１５２が突入、上糸を補足して切断した場合、当該下死点の際の針落ちによって形成された縫い目が最終針となる。また、糸切断完了後にミシンが停止する際のミシン停止位相の判定もシンクロナイザ８２の出力に基づいて行われる。ミシン停止位相の際、二本の針棒は最終針の針落ちから上昇して次の針落ちを行わない位置にある。
糸切りソレノイド１７０は、動作制御手段７０の制御に応じて駆動し、カムローラ腕１６５を外周カム１６４のカム溝に係合させる。

動作制御手段７０は、各種の制御を行うＣＰＵ７１と、各種の設定データや制御プログラムが記憶されているＲＯＭ７２と、ＣＰＵ７１の処理に関する各種データをワークエリアに格納するＲＡＭ７３と、書き換えを要するデータとプログラムが記憶されたＥＥＰＲＯＭ７４とを備えている。

動作制御手段７０は、ペダル８１の前踏みを検知している間、ミシンモータ１の回転駆動を継続する通常の縫い制御の他に、ペダル８１の後踏みを検知して糸切り制御を実行する。
ここで糸切り制御について詳細に説明する。図８は糸切り制御におけるミシンモータ１の動作、送り制御モータ２６０の動作及び動メス１５１，１５２の動作を同一時系列で表したタイミングチャートである。図９は糸切り動作の制御プログラムによりＣＰＵ７１が実行する各処理を示すフローチャートである。なお、当該糸切り制御は、糸切り動作の制御プログラムをＣＰＵ７１がＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４から呼び出して実行することにより行われる。
図８のＡ１のタイミングでペダル８１の後踏みが検知されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ７１は、シンクロナイザ８２の出力による上軸の軸角度から下軸の位相を検出し（ステップＳ２）、当該位相が動メス動作開始位相であるかどうか判定する（ステップＳ３）。動メス動作開始位相となった場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１はミシンモータ１を一時停止（ＯＦＦ）し（ステップＳ４）、送り制御モータ２６０を駆動（ＯＮ）する（タイミングＡ１，ステップＳ５）。これによって上述のように送り調節台２５６の回動角度位置は送り量が０となる角度となるので、送り歯２０１の水平送り量は０となる。その後、ＣＰＵ７１は糸切りソレノイド１７０を駆動（ＯＮ）して（タイミングＡ２、ステップＳ６）、カムローラ腕１６５を外周カム１６４のカム溝に係合させる。このとき、図８に示すように、送り制御モータ２６０がＯＮとなるタイミングＡ１は、糸切りソレノイド１７０がＯＮとなるタイミングＡ２よりも前となる。なお、ステップＳ３において動メス動作開始位相ではない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は下軸の位相が動メス動作開始位相となるまでミシンモータ１を駆動（ＯＮ）する。
その後、ＣＰＵ７１はミシンモータ１を駆動（ＯＮ）する（タイミングＡ３、ステップＳ７）。これによって各水平釜１０１，１０２が回転して上糸ループＵ１，Ｕ２が形成されると共に、外周カム１６４が回転することにより動メス１５１，１５２が動作する。ミシンモータ１の駆動により動メス１５１，１５２は前進して上糸ループＵ１，Ｕ２に突入し、その後後退して固定メス１５３，１５４との協働により上糸を切断する。
また、タイミングＡ３以後、ＣＰＵ７１はシンクロナイザ８２の出力による上軸の軸角度から下軸の位相を検出し（ステップＳ８）、当該位相がミシン停止位相であるかどうか判定する（ステップＳ９）。ミシン停止位相となった場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１はソレノイド１７０をＯＦＦにする（タイミングＡ４、ステップＳ１０）。これによってカムローラ腕１６５と外周カム１６４のカム溝との係合が解消される。その後、ＣＰＵ７１はミシンモータ１を停止（ＯＦＦ）し（タイミングＡ５、ステップＳ１１）、糸切り制御を終了する。

なお、タイミングＡ３からＡ４の間のＡ６区間において、送り制御モータ２６０はＯＦＦとなっているが、Ａ６区間においてＣＰＵ７１は送り制御モータ２６０の回転角度をタイミングＡ１で送り制御モータ２６０を駆動（ＯＮ）した際の回転角度に維持するようトルク制御している。つまり、ＣＰＵ７１はタイミングＡ１からＡ３の間に送り調節台２５６の回動角度位置を送り調節軸２５５が前進してカム部２５６ａの最深部まで進入した際の送り調節台２５６の固定状態と同じ回動角度位置に設定するよう送り制御モータ２６０を駆動し、Ａ６区間では当該回動角度位置に維持するよう送り制御モータ２６０を制御する。
また、糸切り制御終了後、ＣＰＵ７１は送り制御モータ２６０の回転角度制御を終了させる。これによって送り制御モータ２６０は自由回転可能な状態となり、送り制御台２５６は送り制御ダイヤル２５４の回転操作に応じた回動角度となる。

（実施形態の効果）
上記構成からなる針送りミシン１０では、動作制御手段７０のＣＰＵ７１の制御により、送り制御モータ２６０が送り歯の送り量を０に自動調節する。送り制御モータ２６０の動作は、下軸の軸角度が動メス動作開始位相となった後であって、かつ、糸切りソレノイド１７０の動作前すなわち最終針の形成後から動メス１５１，１５２の動作開始前の間に行われる。よって、送り量調節機構２５０の送り調節ダイヤル２５４によって調節された送り量に関らず、動メス１５１，１５２の動作開始時には送り量が０となる。従って、動メス１５１，１５２が上糸ループＵ１，Ｕ２に好適に突入することができ、メス機構１５０による上糸の切断が好適に行える。よって、従来のミシンで必要とされた煩雑に過ぎる動メスの動作タイミングの調整を行うことなく上糸の切断不良を抑止することが可能となる。

また、動作制御手段７０は、二つの針穴２０１ａ，２０１ｂから各水平釜１０１，１０２の剣先に渡る上糸ループＵ１，Ｕ２へ動メス１５１，１５２が突入するタイミングで各針穴２０１ａ，２０１ｂが各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線Ｌ上に位置する送り量となるようアクチュエータを動作させる。このとき、上述のように、上糸ループＵ１，Ｕ２の大きさはほぼ同一となり、また当該上糸ループＵ１，Ｕ２に動メス１５１，１５２が突入するタイミングも同一となり、当該条件下において動メス１５１，１５２は好適に上糸ループＵ１，Ｕ２に突入するよう設けられている。よって、動メス１５１，１５２動作時には常に二つの上糸ループＵ１，Ｕ２に動メス１５１，１５２が好適に突入し、糸切断が好適に行われる。よって、送り歯の送り動作量によっては一方のメスが上糸のループに突入できず切断不良を生じることがあった従来のミシンの問題を解消できる。加えて、送り動作量に応じた動メスの動作タイミングの調節が必要ないので、送り歯の送り動作量に応じて一方の動メスについて適正な動作タイミングに調整すると、もう一方の動メスでは不適正なタイミングになる場合があるために二本針のミシンで切断不良の抑止が困難であった従来のミシンの問題をより確実に解消できる。

（その他）
なお、上記実施形態ではミシンモータ１の駆動（図８のタイミングＡ３）よりも前に送り制御モータ２６０が駆動されている（図８のタイミングＡ２）が、最終針の針落ちから動メスが針穴から水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するまでの間であれば上記実施形態とは異なるタイミングでもよい。その場合、上糸のループの大きさと当該ループに突入する動メスの突入タイミングとの関係が、動メスが好適に突入するのに十分なループの大きさとなるタイミングで動メスが当該ループに突入可能となるよう送り歯の送り量の制御タイミングが設定されればよい。
また、送り制御モータ２６０による送り量の自動調節は、上記実施形態のように送り量を０としてもよいし、動メスが好適に上糸のループに突入可能な範囲内で送り量を０以外の所定の送り量に設定してもよい。この場合、二本針の針送りミシンにおいては、二つの上糸のループに対する二つの動メスの突入タイミングが共に好適となる送り量を所定の送り量とする必要がある。従って、二つの水平釜の回転中心を結ぶ直線上に針穴が位置するよう送り量を調節することが望ましい。
さらに、上述の実施の形態では、送り制御モータ２６０は回動軸２５９を回転駆動しているが、送り量を０（又は０以外の所定の送り量）に設定できればよく、他の部材を駆動してもよい。例えば送り制御ダイヤル２５４を回転駆動して送り量を調節してもよい。その場合、動作制御手段７０は糸切断終了後に送り制御ダイヤル２５４を以前の回転操作量に戻すよう送り制御モータ２６０を駆動することが望ましい。
さらに、上記実施形態では、本願発明を二本針の針送りミシンに適用した場合を例示したが、一本針の針送りミシンに本願発明を適用しても良いことは言うまでもない。
さらに、上記実施形態では、本願発明を針送りミシンに適用した場合を例示したが、針穴が送り歯に設けられて被縫製物の送り動作と共に移動するミシンであれば針送りミシンに限られるものではない。例えば、針送りミシンの構成に、さらに、送り歯の上方から被縫製物を押さえて送り歯と共に送り動作を行う送り足を備えた総合送りミシンに本発明を適用しても良い。

本願発明の実施形態である針送りミシンの釜軸台の周囲の構成を示す斜視図である。 ミシンの主要な機構部を図示した斜視図である。 図２に示すミシンの主要な機構部の右側面図である。 図２とは異なる角度からミシンの主要な機構部の一部を図示した斜視図である。 送り調節台の回動角度の例を示す説明図である。図５（Ａ）はカム部の一方の傾斜面に送り調節軸が当接している場合の例、図５（Ｂ）はカム部の他方の傾斜面に送り調節軸が当接している場合の例、図５（Ｃ）は送り制御モータが駆動した場合の送り調節台の回動角度位置を示す。 送り量が０の場合の送り歯に設けられた針穴の位置を示す説明図である。 針送りミシンの制御系を示すブロック図である。 糸切り制御におけるミシンモータの動作、送り制御モータの動作及び動メスの動作を同一時系列で表したタイミングチャートである。 糸切り動作の制御プログラムによりＣＰＵが実行する各処理を示すフローチャートである。 従来のミシンの釜軸台の周囲の構成を示す斜視図である。 従来のミシンの釜軸台を下方から見た底面図である。 従来の送り調節機構の送り量調節により送り歯が描く軌跡の変化を示した説明図である。 送り量を大きくした場合の動作開始直前の送り歯の各針穴から各水平釜の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の平面図である。 図１４（Ａ）は送り量が小さい場合の動メスの動作開始直前のタイミングにおける送り歯の針穴から左側の水平釜の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の左側面図であり、図１４（Ｂ）は送り量が大きい場合の左側面図である。 図１５（Ａ）は送り量が小さい場合の動メス１５２の動作開始直前のタイミングにおける送り歯２０１の針穴２０１ｂから水平釜１０２の剣先に渡る上糸の状態を示す釜機構周辺の右側面図であり、図１５（Ｂ）は送り量が大きい場合の右側面図である。

符号の説明

１ ミシンモータ
１０ 針送りミシン
１１，１２ 縫い針
１３，１４ 針棒
５０ メス機構
７０ 動作制御手段
７１ ＣＰＵ
１０１，１０２ 水平釜
１１０ 揺動機構
１５１，１５２ 動メス
２００ 送り機構
２０１ 送り歯
２０１ａ，２０１ｂ 針穴
２５０ 送り量調節機構
２５４ 送り調節ダイヤル
２５５ 送り調節軸
２５６ 送り調節台
２５９ 回動軸
２６０ 送り制御モータ

Claims (4)

1. 縫い針を保持してミシンモータにより上下動を行う針棒と、
   前記針棒の下端部を布送り方向に沿って揺動させる揺動機構と、
   前記針棒の下降時に前記縫い針が挿入される針穴を有する送り歯と、
   前記針棒の揺動動作に同期して前記送り歯の布送り方向に沿った送り動作を付与する送り機構と、
   前記送り機構の送り動作量を調節する送り量調節機構と、
   前記送り歯の下側に配置された水平釜と、
   前記送り歯と前記水平釜の間で進退往復動作を行う動メスを備えたメス機構とを備え、
   前記縫い針が前記送り歯の針穴に挿入された状態で布送りを行うミシンにおいて、
   前記送り量調節機構は、前記送り機構の送り動作量が所定の送り動作量となるよう自動調節するアクチュエータを備え、
   前記アクチュエータを、最終針の針落ちから前記動メスが前記針穴から前記水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するまでの間に前記所定の送り動作量となるように動作させる動作制御手段を備えることを特徴とするミシン。
2. 前記縫い針を二本備えると共に、当該各縫い針に対応して前記水平釜と前記動メスとを二つずつ備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記二つの水平釜は共に同じ方向に回転し、
   前記動作制御手段は、少なくとも前記動メスが前記二つの針穴から前記各水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するタイミングで前記各針穴が前記各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置する送り動作量となるよう前記アクチュエータを動作させることを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 前記送り歯は、送り動作量が０の際に前記各針穴が前記各水平釜の回転中心位置を結ぶ直線上に位置するよう設けられ、
   前記動作制御手段は、最終針の針落ちから前記動メスが前記各針穴から前記各水平釜の剣先に渡る上糸ループへ突入するタイミングまでの間に前記送り動作量を０とするよう前記アクチュエータを動作させることを特徴とする請求項３に記載のミシン。

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