JP2011229752A

JP2011229752A - ミシン

Info

Publication number: JP2011229752A
Application number: JP2010104184A
Authority: JP
Inventors: Motonari Nakano; 元就中野; Makoto Ooka; 誠大岡; Toru Takemura; 徹竹村; Yoshihide Sugihara; 良英杉原; Yasushi Yamada; 泰史山田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-11-17
Also published as: CN102234881B; CN102234881A

Abstract

【課題】糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さを一定にする糸切り機構を提供する。
【解決手段】ＣＰＵは、縫製開始か否かを判定し、縫製開始の場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）、電流値ｉ_１の微弱な駆動電流で糸切り用ソレノイドを駆動して（Ｓ２）、可動刃を待機位置に保持する。次に、ＣＰＵは、実行中の縫製データに基づいて、糸切り指令が入力されたか否かを判定し、糸切り指令が入力された場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、糸切り用ソレノイドを待機状態から駆動停止状態に切換える（Ｓ４）。
【選択図】図１４

Description

本発明は、針板の下側に設けた固定刃と水平に往復回動可能な可動刃とで上糸と下糸を切断する糸切り機構を備えたミシンに関する。

従来、閂止め縫目を形成するミシンにおいて、縫製終了時に上糸と下糸を切断する糸切り機構を備えたものが実用に供されている。このようなミシンにおいては、ミシン主軸の回転力を可動刃に伝達することで可動刃を回動させている。

例えば、特許文献１には、上軸（ミシン主軸）に固定された糸切り用の糸切りカムと、レバーと、カム切換え用ソレノイドと、糸切り機構と、レバーの揺動を糸切り機構に伝達する為の伝達機構（リンク機構）等を有するミシンが開示してある。ミシン主軸の右端側部分に、糸切り動作を発生させるカム溝が形成された糸切りカムを固定している。糸切りカムの右方に前後方向に延びるレバーを配置し、レバーの後端部を左右方向向きの取付軸に回転可能に枢支している。レバーは取付軸を中心に揺動可能且つ取付軸に沿って軸方向へ移動可能になっている。

前記レバーの途中部に糸切りカムのカム溝に係合可能なカムフォロアを設け、レバーの先端部に伝達機構を連結している。レバーは、カムフォロアがカム溝に係合する作動位置と、カムフォロアがカム溝から外れる退避位置との間を左右方向に移動可能に構成し、前記カム切換え用ソレノイドにより作動位置に切換え、取付軸に外装した復帰スプリングにより退避位置へ付勢している。

糸切り時にソレノイドに通電したとき、ソレノイドの駆動によりレバーが作動位置に移動してカムフォロアが糸切りカムに係合する。これにより、ミシン主軸の回転力がリンク機構を介して可動刃に伝わり、可動刃が回動することで糸切り動作を行う。糸切り後にソレノイドをオフにしたとき、前記復帰スプリングによりレバーが退避位置に復帰してカムフォロアが糸切りカムから離間する。

レバーの右側に、退避位置に切換えたレバーを下降位置に保持して不要な揺動を禁止する為のストッパー部材を設けている。レバーが退避位置に位置する状態のとき、ストッパー部材の係合突起がレバーの係合部に係合し且つストッパー部材の当接面がレバーの係合部に当接することでレバーを揺動不能に固定する。

特開平６−１２６０６４号公報

しかし、特許文献１のミシンにおいては、ミシン主軸の回転に連動して糸切りを行うため、糸切り時にミシン主軸の回転により針棒が上下動し、糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さが一定にならず縫製品の見栄えが悪くなる。そこで、ミシン主軸を駆動するミシンモータとは別のパルスモータ等により可動刃を回動させようとすると、針棒の上下動タイミングと可動刃の回動タイミングとを合わせる必要があるが、これらのタイミングを合わせるのは難しい。

本発明の目的は、糸切り機構を備えたミシンにおいて、糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さを一定にすることである。

請求項１のミシンは、針板の下側に設けられた固定刃と水平に往復回動可能な可動刃とで上糸と下糸を切断する糸切り機構を備えたミシンにおいて、前記糸切り機構は、ミシン主軸に固定し且つ前記可動刃が前記上糸と下糸とを捕捉して該上糸と下糸とを切断する直前の位置まで移動するように設定した糸切りカムと、ミシン主軸の回転力を前記糸切りカムを介して前記可動刃に伝達して前記可動刃を駆動する伝達機構と、前記ミシン主軸と前記伝達機構を連動させる連動手段と、前記伝達機構と接続し且つ前記糸切りカムによって切断直前の位置まで移動した可動刃を前記切断直前の位置から前記上糸と下糸を切断する切断位置まで移動させるソレノイドアクチュエータと、縫製中に前記ソレノイドアクチュエータによって前記可動刃を待機位置に保持する保持手段とを備えたことを特徴としている。

このミシンでは、縫製中に保持手段がソレノイドアクチュエータを待機状態に保持する。縫製中に糸切り指令が入力されたとき、連動手段がミシン主軸と伝達機構を連動させるため、ミシン主軸の回転力が糸切りカムを介して可動刃に伝達する。ミシン主軸の駆動により、可動刃が上糸と下糸とを捕捉して上糸と下糸とを切断する直前の位置まで移動する。次に、ソレノイドアクチュエータの駆動により、可動刃が切断直前の位置から切断位置まで移動して上糸と下糸を切断する。ミシン主軸を停止させた状態で糸切りを行うことができるので、糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さを一定にすることができる。

縫製中においては、保持手段がソレノイドアクチュエータによって可動刃を待機位置に保持するので、針棒の上下動による振動が糸切り機構に伝わった場合にも、出力軸に連結された伝達機構と可動刃のガタつきを抑制することができる。

請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記ミシン主軸の回転角を検出する回転角検出手段と、前記回転角検出手段の検出信号に基づいて、前記可動刃が前記切断直前の位置に到達したか否かを判定する判定手段と、縫製中に前記ソレノイドアクチュエータを第１電流値の駆動電流で駆動すると共に、前記判定手段により前記可動刃が前記切断直前の位置に到達したと判定したとき、前記ソレノイドアクチュエータを前記第１電流値よりも高い第２電流値の駆動電流で駆動する駆動制御手段とを設け、前記保持手段は、前記駆動制御手段を介して前記ソレノイドアクチュエータを第１電流値の駆動電流で駆動制御することを特徴としている。

請求項３のミシンは、請求項１又は２の発明において、前記駆動制御手段は、糸切り指令に基づいて、前記ソレノイドアクチュエータを駆動停止状態に切換えることを特徴としている。

請求項４のミシンは、請求項１〜３の何れか１つの発明において、前記連動手段は、前記糸切りカムと係合可能な係合部を有し且つ該係合部が前記糸切りカムと係合する係合位置と、該係合部が前記糸切りカムから離間する退避位置との間を移動可能なレバーと、前記レバーを前記係合位置と、前記退避位置との間に移動させる移動機構と、前記移動機構を駆動するパルスモータとを有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ミシン主軸の駆動によって可動刃が上糸と下糸とを捕捉して上糸と下糸とを切断する直前の位置まで移動し、ソレノイドアクチュエータの駆動によって可動刃が切断直前の位置から切断位置まで移動し上糸と下糸を切断するので、ミシン主軸を停止させた状態で糸切りを行うことができる。それ故、糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さを一定にすることができる。

縫製中にソレノイドアクチュエータによって可動刃を待機位置に保持する保持手段を備えたので、針棒の上下動による振動が糸切り機構に伝わった場合にも伝達機構と可動刃のガタつきを抑制できる。それ故、伝達機構の各連結部と、伝達機構と可動刃との連結部の摩耗を抑制することができるので、糸切り機構の耐久性の向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、回転角検出手段と判定手段と駆動制御手段とを設け、保持手段は、駆動制御手段を介してソレノイドアクチュエータを第１電流値の駆動電流で駆動制御するので、保持手段を簡単な構成で実現することができ、ミシンの製造コストを低減できる。糸切り時にソレノイドアクチュエータを強力に駆動することができるので、上糸と下糸を確実に切断することができる。

請求項３の発明によれば、駆動制御手段は、糸切り指令に基づいて、ソレノイドアクチュエータを駆動停止状態に切換えるので、ソレノイドアクチュエータの出力軸をフリー状態にすることができる。それ故、糸切り指令入力時にミシン主軸の駆動により、可動刃を切断直前の位置までスムーズ且つ精度良く移動させることができる。

請求項４の発明によれば、連動手段は、糸切りカムと係合可能な係合部を有し且つ係合位置と退避位置との間を移動可能なレバーと、レバーを係合位置と退避位置との間に移動させる移動機構と、移動機構を駆動するパルスモータとを有するので、パルスモータの駆動により係合部を糸切りカムにスムーズに係合させることができる。それ故、糸切りタイミングにおけるマージンを減少させることができるので、糸切り動作の開始時においてミシン主軸について適正な回転数を維持することができ、縫製サイクルタイムの短縮化を図ることが可能となる。

本発明の実施例に係るミシンの側面図である。糸切り機構と布押え機構と糸払い機構の斜視図である。糸切り機構と布押え機構と糸払い機構の側面図である。回転釜と固定刃と可動刃の平面図（糸切り前の待機位置）である。糸切りカム板の正面図である。機構部ユニットの斜視図である。機構部ユニットの正面図である。糸切りカムと糸払いカムと布押えカムの斜視図である。糸切りカムの正面図である。回転釜と固定刃と可動刃の平面図（最大回動位置）である。回転釜と固定刃と可動刃の平面図（切断直前位置）である。回転釜と固定刃と可動刃の平面図（糸切り後の待機位置）である。ミシンの制御系のブロック図である。糸切り用ソレノイド駆動制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ミシン１は、ベッド部２と、ベッド部２の後端部から上方に立設する脚柱部５と、脚柱部５の上端部からベッド部２と対向するように前方へ延びるアーム部６等から構成してある。

図１、図２に示すように、脚柱部５とアーム部６には、ミシンモータ２７で回転駆動するミシン主軸１０を前後方向向きに配置している。主軸軸受部材１５はミシン主軸１０を軸心回りに回転可能に支持している。アーム部６前方内部には、ミシン主軸１０の前端部と連結し、針棒１２を上下駆動させる針棒上下動機構１１を配置している。ミシン機枠に固定した針棒軸受部材１２ａは、針棒１２を上下に往復移動可能に支持している。針棒１２下端部は、縫針１３を着脱可能に装着している。

針棒１２は、その高さ方向中段部に針棒抱き１４を固着している。ミシン主軸１０前端部は、連結ピン１７を有する針棒クランク１６を固着している。連結ピン１７は針棒クランクロッド１８上端部を回動可能に支持している。針棒クランクロッド１８下端部は、針棒抱き１４を介して針棒１２に連結している。

ミシン主軸１０は、その中央部に偏心部１９ａを介してクランクロッド１９上端部と連結している。クランクロッド１９下端部は、ミシン主軸１０の回転駆動力を下軸２３に伝達する為のセクターギヤ２１をクランク腕２０を介して連結している。ミシン主軸１０において偏心部１９ａ後側には、糸切りカム板４１（糸切りカム）を固定している。糸切りカム板４１左下側には、後述する機構部ユニット５０を配置している。

アーム部６前方内部には、糸切り機構３０により切断された上糸２５（図４参照）の端部を払うワイパー１０１を設けている。ワイパー１０１は、正面視にて時計回り及び反時計回りに揺動可能である。ワイパー１０１は糸払い機構９７により糸払い動作するように構成してある。

図１に示すように、ベッド部２には、布送り機構（図示略）と、半回転釜２２と、下軸２３等を設けている。布送り機構（図示略）は、布押え機構８０と針板９及び送り台７９を前後方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）に移動させる。

半回転釜２２は、縫針１３の上下動と同期して閂止め縫目を形成する。半回転釜２２は、下軸２３端部と接続している。図２〜図４に示すように、糸切り機構３０は、縫製終了時に、針板９の下側に設けた固定刃３３と、水平に往復回動可能な可動刃３５とで上糸２５と下糸２６を切断する。

次に、糸切り機構３０について説明する。
図２〜図４に示すように、糸切り機構３０は、固定刃３３と、可動刃３５と、糸切り駆動機構３２と、ミシンモータ２７とで構成する。
図４に示すように、可動刃３５は、糸さばき部３５ａ、貫通穴の端部の刃部３５ｂ、糸案内部３５ｃ、糸係合部３５ｄ及び上糸ループ２５ａの加工布から延びる側を捕捉する糸捕捉部３５ｅ等を有する。

固定刃３３は、平面視ほぼＬ字形状であり、且つ針板９の下側に螺子３４で固定してある。固定刃３３は、左方の基端部からほぼ水平状で且つ右方に延設してあり、右端部で下方に曲げ形成されて刃部３３ａを形成してある。固定刃３３の下側に可動刃３５が配置してあり、段付きボルト３６は可動刃３５を水平に往復回動可能に支持している。

可動刃３５の一端部は、後述する糸切りリンク機構３９から延びる第３リンク７２の先端部とピン３７で連結している。可動刃３５は、図４に示す待機位置と、この待機位置から図１０に示す最大回動位置とに亙って、水平に往復回動する。

可動刃３５が待機位置まで回動復帰するとき、待機位置近傍の切断位置において可動刃３５の刃部３５ｂと固定刃３３の刃部３３ａとにより、下糸２６と上糸ループ２５ａの加工布側の上糸２５とを同時に切断する。上糸ループ２５ａは、縫針１３の目孔から延び、加工布に至る上糸２５を示す。

次に、可動刃３５を回動駆動する糸切り駆動機構３２について説明する。
図２、図３に示すように、糸切り駆動機構３２は、糸切りカム板４１と、駆動レバー４２と、揺動力発生機構３８（移動機構）と、糸切りリンク機構３９（伝達機構）と、糸切り用ソレノイド４０とを有する。

先ず、糸切りカム板４１について説明する。
図５に示すように、糸切りカム板４１の前面には、糸切り動作を発生させるカム溝４１ａを形成してあり、このカム溝４１ａによって可動刃３５の回動速度及び動作タイミングを設定している。カム溝４１ａには、待機部Ａと、上糸さばき部Ｂと、下糸捕捉部Ｄと、一定半径部Ｅと、糸切断部Ｆと、移行部Ｇとを連続して形成している。

待機部Ａは、可動刃３５を回動させないカム部である。上糸さばき部Ｂは、可動刃３５を回動させて糸さばき部３５ａを上糸ループ２５ａ内に突入させるカム部である。下糸捕捉部Ｄは、可動刃３５を回動させて下糸２６を捕捉するカム部である。上糸さばき部Ｂにおいて下糸捕捉部Ｄ側には、可動刃３５の回動を一時的に停止させる可動刃停止区間Ｃを設けている。

一定半径部Ｅは、可動刃３５が上糸２５と下糸２６とを捕捉して切断直前位置まで移動した際に制御装置１１３（図１３参照）がミシンモータ２７を停止させたとき、ミシン主軸１０の軸心から離隔する方向へのコロ部材４３の移動を防止するカム部である。糸切断部Ｆは、切断直前位置から可動刃３５を復動回動させて加工布からの上糸２５と下糸２６とを切断するカム部である。糸切断部Ｆは、糸切り用ソレノイド４０により可動刃３５が切断直前位置から切断位置まで移動したときに、鉛直方向（ミシン主軸１０の軸心から離隔する方向）へのコロ部材４３の移動を許す逃し溝部４１ｂを設けている。尚、ミシンモータ２７を停止させたとき、コロ部材４３は、糸切断部Ｆに位置する。

本実施例では可動刃３５が上糸２５と下糸２６とを捕捉して切断直前位置まで回動（移動）した後、糸切り用ソレノイド４０により可動刃３５は切断位置まで回動（移動）する。それ故、コロ部材４３が糸切断部Ｆを移動することで糸切りを行わない。

図２、図３に示すように、糸切りカム板４１の直前に駆動レバー４２を配置してある。前後方向に延びる案内軸４７が、駆動レバー４２の上端部を前後方向に移動可能に挿通している。図示しないフレーム等の支持部材が案内軸４７を前後方向に往復移動可能に支持している。案内軸４７のうちの、駆動レバー４２とバネ受け部４７ａとの間には圧縮コイルバネ４８を外装してある。

駆動レバー４２は、案内軸４７を中心に揺動可能に設けてある。駆動レバー４２の左右方向中央部の後面に、糸切りカム板４１のカム溝４１ａに水平方向から係合可能なコロ部材４３（係合部）を設けている。駆動レバー４２は、コロ部材４３が糸切りカム板４１と係合する係合位置と、係合位置よりも所定距離だけ前方の退避位置とに亙って切換えることができる。退避位置は、コロ部材４３が糸切りカム板４１から離間する位置である。通常、駆動レバー４２は圧縮コイルバネ４８のバネ力により退避位置に位置している。

次に、揺動力発生機構３８について説明する。
図２、図３に示すように、揺動力発生機構３８は、糸切りカム５７（図８参照）と、レバー付き軸部材４４とを有する。揺動力発生機構３８は、制御装置１１３の制御によって、駆動パルスモータ４６で駆動される糸切りカム５７を介して、駆動レバー４２を係合位置と、退避位置との間に移動させる。レバー付き軸部材４４と糸切りカム５７と駆動パルスモータ４６は、脚柱部５内に収容される機構部ユニット５０として、後述する布押えカム５９（図８参照）及び糸払いカム５８（図８参照）等と共にユニット化してある。尚、駆動パルスモータ４６と、揺動力発生機構３８と、駆動レバー４２が連動手段に相当する。

次に、機構部ユニット５０について説明する。
図６、図７に示すように、機構部ユニット５０は、ベース部材５１と、糸切りカム５７（図８参照）と、糸払いカム５８（図８参照）と、布押えカム５９（図８参照）と、これら３つのカム５７〜５９に夫々連結された３つのレバー付き軸部材４４，６２，６４と、２つの引っ張りコイルバネ６６，６７と、駆動パルスモータ４６と、減速ギヤ機構５６とを有する。減速ギヤ機構５６は、駆動ギヤ（図示略）と従動ギヤ５５とからなる。

ベース部材５１は、上方且つ前方を開口したボックス状に形成された大小２つのケーシング５２，５３からなる。ベース部材５１の内部に、布押えカム５９と、糸払いカム５８と、糸切りカム５７と、３つのレバー付き軸部材４４，６２，６４と、２つの引っ張りコイルバネ６６，６７と、減速ギヤ機構５６を収容してある。

第１ケーシング５２の右壁部５２ａの外面に駆動パルスモータ４６を４本の螺子４６ａで固定してある。駆動パルスモータ４６は、糸切りカム５７と糸払いカム５８と布押えカム５９とを駆動する為の共通のパルスモータである。駆動パルスモータ４６の出力軸（図示略）に減速ギヤ機構５６の駆動ギヤを固定してある。減速ギヤ機構５６は、カム支持軸５４（図８参照）に固定してある。第１ケーシング５２の右壁部５２ａと左壁部５２ｂは、カム支持軸５４を回動可能に支持している。

カム支持軸５４には左側から、糸切りカム５７と、糸払いカム５８と、布押えカム５９と、駆動ギヤに噛合する減速ギヤ機構５６の従動ギヤ５５とを夫々固定してある。駆動パルスモータ４６の駆動により、駆動ギヤと従動ギヤ５５を介して、３つのカム５７〜５９が一体的に回転する。

図２、図３、図６、図７に示すように、第１ケーシング５２の右壁部５２ａと左壁部５２ｂの上端部は、軸６０を介してレバー付き軸部材４４を回動可能に支持している。レバー付き軸部材４４は、図６において左端部に下方に延びる駆動側レバー部４４ａと、右端部に上方に延びる従動側レバー部４４ｂを有する。駆動側レバー部４４ａ下端部は、糸切りカム５７のカム面に当接可能なコロ部材４４ｃ（図９参照）を有する。従動側レバー部４４ｂ上端部は、駆動レバー４２に当接可能なコロ部材４５を有する。

第２ケーシング５３の右壁部５３ａと左壁部５３ｂの上端部は、軸６１を介して２つのレバー付き軸部材６２，６４を回動可能に支持している。図６に示すように、レバー付き軸部材６２は、駆動側レバー部６２ａと、従動側レバー部６２ｂ及び軸受け部６２ｃとを有する。軸受け部６２ｃは、軸６１に嵌合している。駆動側レバー部６２ａは、軸受け部６２ｃから第１ケーシング５２側に延び、その端部に糸払いカム５８のカム面に当接可能なコロ部材（図示略）を有する。従動側レバー部６２ｂは、軸受け部６２ｃから上方に延び、その上端部は、連結ピン６３を介して糸払い連竿９８後端部に連結している。

レバー付き軸部材６４は、駆動側レバー部６４ａと、従動側レバー部６４ｂ及び軸受け部６４ｃとを有する。軸受け部６４ｃは、軸６１に嵌合している。駆動側レバー部６４ａは、軸受け部６４ｃから第１ケーシング５２側に延び、その端部に布押えカム５９のカム面に当接可能なコロ部材（図示略）を有する。従動側レバー部６４ｂは、軸受け部６４ｃから上方に延び、その上端部は、押え連竿９１の後端部に連結している。

取付部材６５は、第１ケーシング５２の後壁部５２ｃ上端部に固定している。取付部材６５は、２つの引っ張りバネ６６，６７の一端部と連結している。２つの引っ張りバネ６６，６７の他端部は、レバー付き軸部材６２，６４の駆動側レバー部６２ａ，６４ａに夫々連結してある。引っ張りバネ６６は、糸払いカム５８のカム面に駆動側レバー部６２ａのコロ部材が常時当接するように付勢している。引っ張りバネ６７は、布押えカム５９のカム面に駆動側レバー部６４ａのコロ部材が常時当接するように付勢している。

図９を用いて糸切りカム５７について説明する。電源投入時又は縫製中のコロ部材４４ｃの位置は、図９に示す位置になる。糸切りカム５７は、後述する作動部５７ａと、非作動部５７ｂと、突起部５７ｃとが形成されている。作動部５７ａは、図９に示したコロ部材４４ｃの位置から半径が次第に大きくなっている。作動部５７ａは、レバー付き軸部材４４に作用して、コロ部材４３を糸切りカム板４１のカム溝４１ａに係合させる。非作動部５７ｂは、作動部５７ａに連続して、一定半径となっている。非作動部５７ｂは、コロ部材４３が糸切りカム板４１のカム溝４１ａに係合する状態、又は、非係合状態を維持する。突起部５７は、半径が異なる非作動部５７ｂを接続する部分に形成されている。

縫製中（糸切り指令を実行しない場合）、駆動レバー４２は圧縮コイルバネ４８のバネ力により退避位置に位置する。駆動レバー４２が退避位置に位置することで、コロ部材４３は、糸切りカム板４１のカム溝４１ａに係合しない。それ故、可動刃３５は、ミシン主軸１０が回転しても回動しない。

糸切り指令を実行した場合、制御装置１１３は駆動パルスモータ４６を正回転駆動する。駆動パルスモータ４６が正回転駆動すると、カム支持軸５４は、図８において矢印Ａの方向に回動する。駆動側レバー部４４ａは、作動部５７ａにより第２ケーシング５３側に移動する。駆動側レバー部４４ａが移動することで、従動側レバー部４４ｂは、糸切りカム板４１側に移動する。コロ部材４５は、圧縮コイルバネ４８のバネ力に抗して駆動レバー４２を前方から押圧する。それ故、駆動レバー４２のコロ部材４３は、糸切りカム板４１のカム溝４１ａに係合する。

次に、糸切りリンク機構３９について説明する。
図２、図３に示すように、糸切りリンク機構３９は、第１〜第３リンク７０〜７２と、二股状揺動レバー７３と、Ｌ字レバー７６とを有する。糸切りリンク機構３９は、駆動レバー４２を係合位置に切換えた状態で、糸切りカム板４１による駆動レバー４２の揺動を可動刃３５に伝達して可動刃３５を駆動する。第１リンク７０は脚柱部５内において縦向きに配置してある。第１リンク７０の上端部は、駆動レバー４２の右端部に連結している。第１リンク７０の下端部は、脚柱部５の下端部に回動可能に設けられたＬ字レバー７６の第３アーム７６ｃに連結している。

Ｌ字レバー７６は、第１アーム７６ａと、第２アーム７６ｂと、第３アーム７６ｃとを有している。ミシン機枠に固着された横向きの支持軸７６ｄは、Ｌ字レバー７６を回動自在に支持している。第１アーム７６ａ一端部は、第３アーム７６ｃに連結している。第１アーム７６ａ他端は、後述するリンク部材７７に連結している。第１アーム７６ａの中央部は、第２アーム７６ｂの中央部と連結している。第２リンク７１は、ベッド部３内において横向きに配置してある。第２リンク７１は、その後端部を第２アーム７６ｂ一端に連結している。第２リンク７１前端部は、二股状揺動レバー７３の第２揺動アーム７３ｂに連結している。

第３リンク７２は、第２リンク７１よりも上側且つ前方のベッド部２内に配置してある。第３リンク７２後端は、二股状揺動レバー７３の第１揺動アーム７３ａにピン７５を介して連結している。図４に示すように第３リンク７２前端は、可動刃３５の一端部にピン３７を介して連結している。二股状揺動レバー７３は針板９よりも後側に配置してある。ミシン機枠に固着した鉛直向きの支持軸７４は、二股状揺動レバー７３を回動自在に支持している。

次に、糸切り動作において、待機位置から切断直前位置までの可動刃３５の回動動作について説明する。
図２〜図５に示すように、駆動レバー４２が係合位置に移動することでコロ部材４３が糸切りカム板４１のカム溝４１ａに係合する。この状態で、ミシンモータ２７の駆動によりコロ部材４３が上糸さばき部Ｂから下糸捕捉部Ｄを順々に移動するとき、駆動レバー４２の右端部が案内軸４７を揺動支点として、第１リンク７０と共に上下に揺動する。

コロ部材４３が待機部Ａから上糸さばき部Ｂに到達したとき、制御装置１１３はミシンモータ２７の回転数を例えば７００ｒｐｍに減速させる。コロ部材４３が上糸さばき部Ｂを移動するとき、可動刃３５の糸さばき部３５ａが上糸ループ２５ａ内に突入する。その後、コロ部材４３が可動刃停止区間Ｃを移動するので、コロ部材４３が下糸捕捉部Ｄに到達するまでの間、可動刃３５の回動動作が一時的に停止する。可動刃３５が一時的に停止するため、可動刃３５は確実に上糸２５を捕捉することができる。

コロ部材４３が下糸捕捉部Ｄに到達したとき、制御装置１１３はミシンモータ２７の回転数を例えば４００ｒｐｍに減速させる。コロ部材４３が下糸捕捉部Ｄを移動するとき、可動刃３５は、復動回動する。可動刃３５が復動回動すると、上糸ループ２５ａの縫針１３の目孔から延びる側は可動刃３５の糸係合部３５ｄと係合し、上糸ループ２５ａの加工布から延びる側は可動刃３５の糸案内部３５ｃに沿って糸捕捉部３５ｅに到達している。

コロ部材４３が一定半径部Ｅに到達したとき、制御装置１１３はミシンモータ２７の回転数を例えば２００ｒｐｍに減速させる。コロ部材４３が一定半径部Ｅを移動するとき、可動刃３５は、切断直前位置（図１１参照）で停止する。天秤が上糸２５を引き上げた後、コロ部材４３が糸切断部Ｆに到達すると、制御装置１１３はミシンモータ２７を停止させる。

次に、糸切り用ソレノイド４０について説明する。
図２、図３に示すように、ベッド部３内に糸切り用ソレノイド４０を配置している。糸切り用ソレノイド４０は、可動刃３５が切断直前位置まで回動（移動）した後、制御装置１１３（駆動制御手段）の制御によって可動刃３５を切断位置まで回動（移動）させる為の駆動手段である。Ｌ字レバー７６の第１アーム７６ａの上端部に、リンク部材７７を介して糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａを連結している。制御装置１１３が糸切り用ソレノイド４０に通電したとき、出力軸４０ａが退入するように構成してある。

縫製中、制御装置１１３は糸切り用ソレノイド４０を電流値ｉ_１（第１電流値）の微弱な駆動電流で駆動することで、糸切り用ソレノイド４０を出力軸４０ａが短いストロークだけ退入する待機状態を保持する。それ故、可動刃３５が待機位置に回動する方向に微弱な力を作用させることができ、縫製中における糸切りリンク機構３９と可動刃３５のガタつきを抑制している。

糸切り指令が入力されると、制御装置１１３は糸切り用ソレノイド４０を待機状態から駆動停止状態に切換えるため、糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａはフリー状態となる。それ故、可動刃３５は糸切り用ソレノイド４０で制御不能状態となり、ミシン主軸１０が可動刃３５を回動する。

ミシン主軸１０の回転により可動刃３５が切断直前位置まで回動した後、制御装置１１３は、糸切り用ソレノイド４０を電流値ｉ_１よりも高い電流値ｉ_２（第２電流値）の駆動電流で駆動することで、糸切り用ソレノイド４０を出力軸４０ａが最大限退入する駆動状態に切換える。それ故、Ｌ字レバー７６と第１リンク７０第２リンク７１、二股状揺動レバー７３及び第3リンク７３を介して、可動刃３５は切断直前位置から図１２に示す待機位置まで復動回動する。可動刃３５が復動回動する途中の切断位置で、上糸ループ２５ａの加工布側部分と下糸２６とを、可動刃３５と固定刃３３とで同時に切断する。

次に、ミシン１の制御系の電気的構成について説明する。
図１３に示すように、制御装置１１３は、ＣＰＵ１１５とＲＯＭ１１６とＲＡＭ１１７とを含むマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにデータバスなどを介して接続した入力インターフェース１１４及び出力インターフェース１１８と、駆動回路１１９〜１２２等を有する。入力インターフェース１１４には、足踏みペダル１１０が有する第１スイッチ（第１ＳＷ）１１１及び第２スイッチ（第２ＳＷ）１１２と、主軸エンコーダ１０ａ（回転角検出手段）等を接続している。出力インターフェース１１８には、ミシンモータ２７と、駆動パルスモータ４６と、ＸＹ送り用パルスモータ２８と、糸切り用ソレノイド４０を夫々駆動回路１１９〜１２２を介して接続している。

第１ＳＷ１１１は、作業者により足踏みペダル１１０が１段目の布押え位置に踏み込まれたときにＯＮし、制御装置１１３は布押え８４を上昇位置から針板９上面の下降位置（押圧位置）に下降させる。第２ＳＷ１１２は、作業者により足踏みペダル１１０が２段目の縫製位置に踏み込まれたときにＯＮし、制御装置１１３は縫製制御を開始する。ミシン主軸１０に設けた主軸エンコーダ１０ａはミシン主軸１０の回転角度と針上停止位置と針下停止位置とを検出するものである。主軸エンコーダ１０ａが出力したエンコーダ信号は入力インターフェース１１４を介して制御装置１１３に入力する。

ＲＯＭ１１６には、各種の駆動機構の駆動制御と各種の表示制御とを含む縫製制御の制御プログラム、図１４に示す糸切り用ソレノイド駆動制御の制御プログラム、各種の閂止め縫目の為の縫製データ等を予め格納している。ＲＯＭ１１６は、可動刃３５が切断直前位置に到達するときのミシン主軸１０の回転角度θ_１（糸切りカム板４１の糸切断部Ｆにコロ部材４３が位置する時のミシン主軸１０の回転角度）と、縫製中に設定される糸切り用ソレノイド４０の駆動電流の電流値ｉ_１と、可動刃３５を切断直前位置から待機位置まで復動回動させる際に設定される糸切り用ソレノイド４０の駆動電流の電流値ｉ_２と、糸切り用ソレノイド４０に電流値ｉ_２を供給する時間等を格納している。

次に、図１４のフローチャートに基づいて、制御装置１１３が実行する糸切り用ソレノイド駆動制御について説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。図１４のフローチャートは、ミシン１の電源をＯＮした場合に開始する。

ＣＰＵ１１５は、第２ＳＷ１１２からの信号に基づいて縫製開始か否かを判定し、縫製開始の場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）、電流値ｉ_１の駆動電流で糸切り用ソレノイド４０を駆動する（Ｓ２）。微弱な電流値ｉ_１の駆動電流で糸切り用ソレノイド４０を駆動するので、糸切り用ソレノイド４０を待機状態に保持し、糸切り用ソレノイド４０によって可動刃３５を待機位置に保持する。それ故、縫製中に糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａがフリー状態にならないため、針棒１２の上下動による振動が糸切り機構３０に伝わった場合にも糸切りリンク機構３９と可動刃３５はガタつかない。Ｓ１において縫製開始でない場合は（Ｓ１；Ｎｏ）、ＣＰＵ１１５は処理をＳ１へリターンする。

次に、ＣＰＵ１１５は、実行中の縫製データに基づいて、糸切り指令が入力されたか否かを判定し、糸切り指令が入力された場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１５は、糸切り用ソレノイド４０を待機状態から駆動停止状態に切換える（Ｓ４）。糸切り用ソレノイド４０を駆動停止状態に切換えることで、糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａがフリー状態となるため、可動刃３５は糸切り用ソレノイド４０で制御不能状態となる。

ＣＰＵ１１５は、駆動パルスモータ４６を正回転駆動し、糸切りカム５７を介して駆動レバー４２を係合位置に切換える。それ故、ミシン主軸１０の回転により可動刃３５が待機位置から切断直前位置まで回動するが、糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａがフリー状態であるため、可動刃３５の回動の妨げになることなく可動刃３５がスムーズ且つ精度良く回動する。

ＣＰＵ１１５は、主軸エンコーダ１０ａのエンコーダ信号に基づいて、可動刃３５が切断直前位置（回転角度θ_１）に到達したか否かを判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ１１５は、ミシン主軸１０の回転角度がほぼθ_１である場合にθ_１に到達したものと判定し、以降のミシン主軸１０の回転角度に関する判定についても同様の判定を行う。可動刃３５が切断直前位置に到達した場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１５は、ミシン主軸１０の回転を停止する。尚、コロ部材４３が糸切りカム板４１の一定半径部Ｅを通過する時点から可動刃３５は、切断直前位置で停止している。次に、ＣＰＵ１１５は、電流値ｉ_２の駆動電流で糸切り用ソレノイド４０を駆動することで、可動刃３５を切断直前位置から復動回動させて（Ｓ６）、上糸２５と下糸２６を切断する。

ＣＰＵ１１５は、電流値ｉ_２で糸切り用ソレノイド４０を駆動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ７）。前述した所定時間経過した場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１５は、糸切り用ソレノイド４０を駆動状態から駆動停止状態に切換えた後（Ｓ８）、ＣＰＵ１１５は処理をＳ１へリターンする。尚、Ｓ２を実行するＣＰＵ１１５が保持手段に相当し、Ｓ５を実行するＣＰＵ１１５が判定手段に相当する。

次に、以上説明したミシン１の作用、効果について説明する。
このように、ミシン主軸１０の駆動によって可動刃３５が上糸２５と下糸２６とを捕捉して上糸２５と下糸２６とを切断する切断直前位置まで移動し、糸切り用ソレノイド４０の駆動によって可動刃３５が切断直前位置から切断位置まで移動し上糸２５と下糸２６を切断するので、ミシン主軸１０を停止させた状態で糸切りを行うことができる。それ故、糸切断後の加工布から延びる糸端部の長さを一定にすることができる。

縫製中に糸切り用ソレノイド４０によって可動刃３５を待機位置に保持する保持手段を備えたので、縫製中に糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａがフリー状態になるのを防止でき、針棒１２の上下動による振動が糸切り機構３０に伝わった場合にも糸切りリンク機構３９と可動刃３５のガタつきを抑制できる。それ故、糸切りリンク機構３９の各連結部と、糸切りリンク機構３９と可動刃３５との連結部の摩耗を抑制することができるので、糸切り機構３０の耐久性の向上を図ることができる。

主軸エンコーダ１０ａと制御装置１１３とを設け、保持手段は、制御装置１１３を介して糸切り用ソレノイド４０を電流値ｉ_１の微弱な駆動電流で駆動制御するので、保持手段を簡単な構成で実現することができ、ミシン１の製造コストを低減できる。糸切り時に電流値ｉ_２の駆動電流で糸切り用ソレノイド４０を強力に駆動することで、上糸２５と下糸２６を確実に切断することができる。

制御装置１１３は、糸切り指令に基づいて、糸切り用ソレノイド４０を待機状態から駆動停止状態に切換えるので、糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａをフリー状態にすることができる。それ故、糸切り指令入力時にミシン主軸１０の駆動により、可動刃３５を切断直前位置までスムーズ且つ精度良く移動させることができる。

連動手段は、糸切りカム板４１と係合可能なコロ部材４３を有し且つ係合位置と退避位置との間を移動可能な駆動レバー４２と、駆動レバー４２を係合位置と退避位置との間に移動させる揺動力発生機構３８と、揺動力発生機構３８を駆動する駆動パルスモータ４６とを有するので、駆動パルスモータ４６の駆動によりコロ部材４３を糸切りカム板４１にスムーズに係合させることができる。それ故、糸切りタイミングにおけるマージンを減少させることができるので、糸切り動作の開始時においてミシン主軸１０について適正な回転数を維持することができ、縫製サイクルタイムの短縮化を図ることが可能となる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］前記実施例においては、保持手段をバネ部材で構成することも可能である。この場合、糸切り用ソレノイド４０の出力軸４０ａを退入側へ短いストロークだけ付勢する引っ張りバネを糸切り用ソレノイド４０に設けておく。糸切り用ソレノイド４０の駆動を停止させた場合、引っ張りバネのバネ力により糸切り用ソレノイド４０を待機状態に切換えることができるので、縫製中の消費電流を抑制することができる。

２］前記実施例においては、糸切り指令に基づいて、糸切り用ソレノイド４０を待機状態から駆動停止状態に切換えずに待機状態に保持したままでもよい。この場合、糸切り用ソレノイド４０の制御が簡単化する。

１ミシン
９針板
１０ミシン主軸
１０ａ主軸エンコーダ
３３固定刃
３５可動刃
２５上糸
２６下糸
３０糸切り機構
３８揺動力発生機構
３９糸切りリンク機構
４０糸切り用ソレノイド
４１糸切りカム板
４２駆動レバー
４３コロ部材
４６駆動パルスモータ
１１３制御装置

Claims

針板の下側に設けられた固定刃と水平に往復回動可能な可動刃とで上糸と下糸を切断する糸切り機構を備えたミシンにおいて、
前記糸切り機構は、ミシン主軸に固定し且つ前記可動刃が前記上糸と下糸とを捕捉して該上糸と下糸とを切断する直前の位置まで移動するように設定した糸切りカムと、
ミシン主軸の回転力を前記糸切りカムを介して前記可動刃に伝達して前記可動刃を駆動する伝達機構と、
前記ミシン主軸と前記伝達機構を連動させる連動手段と、
前記伝達機構と接続し且つ前記糸切りカムによって切断直前の位置まで移動した可動刃を前記切断直前の位置から前記上糸と下糸を切断する切断位置まで移動させるソレノイドアクチュエータと、
縫製中に前記ソレノイドアクチュエータによって前記可動刃を待機位置に保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とするミシン。
前記ミシン主軸の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段の検出信号に基づいて、前記可動刃が前記切断直前の位置に到達したか否かを判定する判定手段と、
縫製中に前記ソレノイドアクチュエータを第１電流値の駆動電流で駆動すると共に、前記判定手段により前記可動刃が前記切断直前の位置に到達したと判定したとき、前記ソレノイドアクチュエータを前記第１電流値よりも高い第２電流値の駆動電流で駆動する駆動制御手段とを設け、
前記保持手段は、前記駆動制御手段を介して前記ソレノイドアクチュエータを第１電流値の駆動電流で駆動制御することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記駆動制御手段は、糸切り指令に基づいて、前記ソレノイドアクチュエータを駆動停止状態に切換えることを特徴とする請求項２に記載のミシン。
前記連動手段は、前記糸切りカムと係合可能な係合部を有し且つ該係合部が前記糸切りカムと係合する係合位置と、該係合部が前記糸切りカムから離間する退避位置との間を移動可能なレバーと、
前記レバーを前記係合位置と、前記退避位置との間に移動させる移動機構と、
前記移動機構を駆動するパルスモータとを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のミシン。