JP2010104780A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】針が取り付けられた少なくとも一本の針棒の一回の運動サイクルの間に、針の運動および糸張力の最適化が可能となるように、ミシンを構成する。
【解決手段】ミンシ、特に二本針ミシンに、それぞれの針棒（１２）とこれに連結されているそれぞれの天秤（１６，１７）用の専用針棒駆動モータが備えられる。それに対し布押さえ（３６，３８）および上部送り装置（３７，４０）は、アームシャフトに動力が伝達されるように接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、下側の筺体状の床板（ベースプレート）を有し、上側のアームを有し、床板とアームとを接続する支柱を有し、アームに支承されたアームシャフトを有し、床板に支承されたルーパを有し、アームシャフトとルーパを駆動するための主駆動モータを有し、少なくとも一本の駆動可能な針棒を有し、針棒に接続された天秤を有し、アームシャフトに動力が伝達されるように接続された布押さえを有し、縫製物送り装置を有しているミシンに関する。

広く一般に普及し実際に使用されているそのような一本針または二本針ミシンでは、アームシャフトによって少なくとも一本の針棒もそれぞれ一つのクランク機構を介して駆動されるようになっている。そこでは、ルーパ剣先の位置に対する縫製物への針刺しタイミングの最適化や、天秤を利用した針糸張力の最適化は、不可能となっている。

本発明は、針が取り付けられた少なくとも一本の針棒の一回の運動サイクルの間に、針の運動および糸張力の最適化が可能となるように、この種のミシンを構成することを課題として成されたものである。

この課題は、本発明にしたがって、少なくとも一本の針棒とこれに接続された天秤とに、アームシャフトには関係なく動力が伝達されるように接続される、サーボモータとして可制御式に構成された少なくとも一つの針棒駆動モータを備えることにより、解決される。

少なくとも一本の針棒とそれぞれの天秤の駆動機構をアームシャフトから切り離したことにより、また、それぞれの針棒を天秤ともども専用の可制御式針棒駆動モータにより独自に駆動することによって、通常はアームシャフトの一回転に相当する一回の完全運動サイクルの間の針棒の運動を、縫目の最適形成が行われるように構成することが可能となる。たとえば針糸が通された針の運動は、針糸ループがルーパ剣先によりすくわれるまで、針が縫製物に刺されたままとなるように、正確に制御することが可能となる。逆にそれに続いて、針が取り付けられた針棒およびこれに付属する天秤の運動を、下側の針刺し地点から上に向かって、針糸が非常に急速に引き締められるように加速しながら行うことも可能となるが、それにより縫目の形成が改善される。他方では、たとえば飾り縫いの場合に所望されることがある、長さがまちまちな縫目が形成されるように、針棒を駆動することが可能となる。その場合はそれぞれの縫目の長さが、個々の送り行程の整数倍となるが、これは、特に比較的低速で運転されるミシンの場合は、問題なく実現することができる。また、新たな縫目を縫い始めるときにも、さまざまな長所を達成できることになる。このときには、制御装置のプログラミングを通じて、針棒と天秤が上死点まで移動されるのではなく、むしろその手前で停止されて、針棒が天秤ともども、その次の縫目を形成するために逆方向に駆動されるようにするとよい。それにより、最初の幾つかの縫目では、針により引き出される針糸の長さを短くすることで、縫い始めを改善することが可能となる。以上で相応に説明した対策は、制御装置の相応のプログラミングにより達成することができる。針刺し力についても、同様にプログラミングすることができる。しかしながらその基礎を成しているのは、上記で説明した、針棒駆動機構および天秤駆動機構の、アームシャフトからの切り離しと同時に、交互に作用する上部送り機構からの切り離しである。

二本針ミシンの場合は、本発明にしたがった対策が非常に有利となる。そこでは一方の駆動モータのスイッチを切ることにより、一方の針棒のスイッチを天秤ともどもオフにすることができる。したがってこの場合は、針が停止状態にあるときに、糸を予め引き締めて緩みを取るという煩わしい作業が全く不要となる。

有利な構成形態は、従属請求項から明らかにされる。
本発明のその他の長所および特徴は、図面に基づいた本発明の実施例の以下の説明から明らかにされる。

本発明にしたがったミシンを図２の切断線Ｉ−Ｉに沿って切り取ったときの垂直縦断面図である。 端面カバーを取り除いたミシンの図１のII矢視正面図である。 ミシンの垂直横断面図である。 図２の切断線IV−IVに沿って切り取ったときのミシンの垂直縦部分断面図である。 ミシンの図１のＶ矢視正面図である。

図面に示されているミシンは、二本針ロックステッチミシンである。これは慣例どおり上側のアーム１と、下側の筺体状のベース２と、アーム１とベース２とをＣ字形に接続している垂直な支柱３とを有している。アーム１の内部にはアームシャフト４が配置されている。ベース２の内部には、歯付きベルト駆動機構６を利用してアームシャフト４に１：１の変速比で連結されているロアシャフト５が回転自在に支承されている。ベース２にはそれ以外にも、ロアシャフト５に歯付きベルト駆動機構８を利用して接続された主駆動モータ７が取り付けられている。すなわちアームシャフト４とロアシャフト５は、主駆動モータ７により同一回転数で駆動されるようになっている。

アーム１の外側に位置するアームシャフト４の端部には、慣例どおりはずみ車９が取り付けられている。アームシャフト４には、このはずみ車９に隣接して、慣例どおりアームシャフト４の回転時に同じ角度間隔で信号を送出するようになっている位置センサ１０が取り付けられており、その信号から、中央制御装置１１において、アームシャフト４、さらにはロアシャフト５の正確な角位置が算出されるようになっている。

アーム１の内部には、二本の針棒１２、１３、具体的には第１の針棒１２と第２の針棒１３が、ｙをミシンの縦方向、ｚを針棒１２、１３の垂直な運動方向、ｘを縫製方向と定義したとき、同じｘ−ｙ−ｚ面内に左右に並べて配置されている。針棒１２、１３は、慣例どおり図示されない針糸が通される針１２ａ、１３ａを有している。針棒１２、１３の駆動は、基本的に知られているクランク機構により、具体的には第１のクランク機構１４と第２のクランク機構１５とにより行われる。第１の天秤１６ならびに第２の天秤１７もまた、第１および第２の針棒１２、１３と同期で駆動されるようになっている。クランク機構１４、１５の駆動は、―いつものように―アームシャフト４を利用して行われるのではなく、むしろ互いから独立した針棒駆動モータ１８、１９、具体的には第１の針棒駆動モータ１８と第２の針棒駆動モータ１９とを利用して行われるようになっている。これらのモータ１８、１９は、制御装置１１に接続されている、制御装置１１により動作制御を行うことができるサーボモータ、特にステッピングモータである。第１のクランク機構１４、ひいては第１の針棒１２の駆動は、第１のモータ１８により、第１の歯付きベルト駆動機構２０と、これにより駆動される、アーム１に取り付けられた第１の軸受２２に支承されている、第１のクランク機構のシャフト２１とを介して、行われるようになっている。第２のクランク機構１５は、第２の針棒駆動モータ１９により、第２の歯付きベルト駆動機構２３を利用して、アーム１内部の第２の軸受２５に位置を固定して、しかし回転可能であるように支承されている、第２のクランク機構のシャフト２４を介して駆動される。天秤１６ならびに１７は、クランク機構のシャフト２１ならびに２４により駆動されるようになっている。

ロアシャフト５により、慣例どおりそれぞれ一つのアンギュラギヤ２６、２６ａを介して、ルーパ２７、２７ａが一つずつ駆動されるようになっている。ルーパ２７、２７ａは、ロックステッチ用のルーパであって、その内部には、慣例どおり図示されない予備のルーパ糸が巻き付けられたボビンが収容されている。それ以外にも、慣例どおりこのロアシャフト５によって、カム駆動配列２８と軸配列２９とを介して、それぞれのルーパ２７ならびに２７ａに隣接して配置される下部送り装置３０が駆動されるが、図には一方の送り装置だけが示されている。この下部送り装置３０は、上昇された状態にあるときには、通常の縫製方向（ｘ方向）への送り運動を実行する一方で、下降された状態にあるときには、それとは逆方向への運動を行うように構成されている。

アームシャフト４は、第２のクランク機構１５の―はずみ車９から見て―手前側の、第２クランク機構のシャフト２４の内部で終端しており、そこでアームシャフト軸受３２に支承されるとともに、軸受２５を介してアーム１に対して支持されている。アームシャフト４には、―アームシャフト軸受３２に隣接して―交互に作用する上部送り機構用の偏心ギヤ３３が接続されており、この偏心ギヤ３３によりロッカアームシャフト３４が駆動され、さらにそれによりロッカアーム駆動機構３５を介して布押さえ棒３６と上部送り棒３７とが交互に駆動されるようになっている。布押さえ棒３６に取り付けられた押さえ足３８により、ベース２上のルーパ２７の上側に位置する縫製物が針板３９に対して押さえ付けられると、上部送り棒３７はその送り足４０ともども縫製物から上昇される。逆に縫目が形成された後に押さえ足３８が上昇されるときには、上部送り棒３７に取り付けられた送り足４０が縫製物の上に下降されて、下部送り装置３０と一緒に縫製物を縫製方向ｘに送るようになっている。すなわち偏心ギヤ３３は、ロッカアームシャフト３４、および、ロッカアームシャフト３４をそれぞれの棒３６、３７に接続しているロッカアーム駆動機構３５とともに、いわゆるホッピング機構を形成するようになっている。

制御装置１１は、プログラミング可能型である。これは、主駆動モータ７、針棒駆動モータ１８、１９、および位置センサ１０に結合されている。この制御装置１１により、冒頭で説明した各種機能の動作制御を行うことができる。

１ アーム
２ ベース
３ 支柱
４ アームシャフト
５ ロアシャフト
６ 歯付きベルト駆動機構
７ 主駆動モータ
８ 歯付きベルト駆動機構
９ はずみ車
１０ 位置センサ
１１ 中央制御装置
１２ 第１針棒
１２ａ 針
１３ 第２針棒
１３ａ 針
１４ 第１クランク機構
１５ 第２クランク機構
１６ 第１天秤
１７ 第２天秤
１８ 第１針棒駆動モータ
１９ 第２針棒駆動モータ
２０ 第１歯付きベルト駆動機構
２１ 第１クランク機構のシャフト
２２ 第１軸受
２３ 第２歯付きベルト駆動機構
２４ 第２クランク機構のシャフト
２５ 第２軸受
２６ アンギユラギヤ
２６ａ アンギュラギヤ
２７ ルーパ
２７ａ ルーパ
２８ カム駆動配列
２９ 軸配列
３０ 下部送り装置
３２ アームシャフト軸受
３３ 偏心ギヤ
３４ ロッカアームシャフト
３５ ロッカアーム駆動機構
３６ 布押さえ棒
３７ 上部送り棒
３８ 押さえ足
３９ 針板
４０ 送り足
ｘ 縫製方向
ｙ ミシンの縦方向
ｚ 針棒の運動方向

Claims (5)

1. ‐下側の筺体状の床板（２）と、
   ‐上側のアーム（１）と、
   ‐前記床板（２）と前記アーム（１）とを接続する支柱（３）と、
   ‐前記アーム（１）の内部に支承されたアームシャフト（４）と、
   ‐前記床板（２）の内部に支承されたルーパ（２７，２７ａ）と、
   ‐前記アームシャフト（４）および前記ルーパ（２７）を駆動するための主駆動モータ（７）と、
   ‐少なくとも一本の駆動可能な針棒（１２，１３）と、
   ‐前記針棒（１２，１３）に接続された天秤（１６，１７）と、
   ‐前記アームシャフト（４）に動力が伝達されるように接続された布押さえ（３６，３８）と、
   ‐縫製物送り装置と
   を有するミシンにおいて、
   サーボモータとして可制御式に構成された少なくとも一つの針棒駆動モータ（１８，１９）が備えられ、この針棒駆動モータは、前記少なくとも一本の針棒（１２，１３）およびこれに接続された天秤（１６，１７）に、前記アームシャフト（４）には関係なく動力が伝達されるように接続されていることを特徴とする、ミシン。
2. 請求項１に記載のミシンにおいて、
   第１の針棒（１２）が、第１のクランク機構（１４）を介して、第１のクランク機構のシャフト（２１）を利用して第１の針棒駆動モータ（１８）に接続され、また第１の天秤（１６）が、前記第１のクランク機構のシャフト（２１）を利用して前記第１の針棒駆動モータ（１８）に接続されていること、および、
   第２の針棒（１３）が、第２のクランク機構（１５）を介して、第２のクランク機構のシャフト（２４）を利用して第２の針棒駆動モータ（１９）に接続され、また第２の天秤（１７）が、前記第２のクランク機構のシャフト（２４）を利用して前記第２の針棒駆動モータ（１９）に接続されていることを特徴とする、ミシン。
3. 請求項１または２に記載のミシンにおいて、
   前記アームシャフト（４）および前記ルーパ（２７）の回転数を検出する位置センサ（１０）が備えられること、並びに
   前記主駆動モータ（７）、前記少なくとも一つの針棒駆動モータ（１８，１９）、および前記位置センサ（１０）が、共通の制御装置（１１）に接続されていることを特徴とする、ミシン。
4. 請求項１に記載のミシンにおいて、
   前記アームシャフト（４）に動力が伝達されるように接続された上部送り装置（３７，４０）が備えられていることを特徴とする、ミシン。
5. 請求項４に記載のミシンにおいて、
   前記布押さえ（３６，３８）および前記上部送り装置（３７，４０）が、偏心ギヤ（３３）を介して前記アームシャフト（４）に接続されていることを特徴とする、ミシン。

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