JP2014195491A - 切断針回転装置及びミシン - Google Patents

Abstract

【課題】自動的に切断針を回転させることができる切断針回転装置及び切断針回転装置を備えたミシンを提供する。
【解決手段】切断針回転装置１１０は、第一部材１４０、第二部材１３０、第三部材１１１、移動部材１５０、ばね１６０、蓋部材１７０を備える。第三部材１１１は支軸１０３により針棒６に支持され、円筒の内部に、ばね１６０、第一部材１４０、第二部材１３０を収容する。第一部材１４０は、円筒部と、底面１４２と、第一カムとから構成されている。底面１４２の中央には、刃部８９を有する切断針８が軸線を上下方向にして固定されている。移動部材１５０は、棒状の軸部と軸部の端部に設けられた円盤状の当接部１５２とから構成されている。当接部１５２には、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８が当接する。糸通し部材９８が移動部材１５０を押し下げることにより第一部材１４０が回転して切断針８が回転する。
【選択図】図２

Description

本発明は、切断針を回転させる切断針回転装置及び切断針回転装置を備えたミシンに関する。

従来、針棒に装着される切断針を自動的に回転させるミシンが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示のミシンは、４５度毎に回転可能に支持された切断針が針棒に装着され、刺繍枠に設けられたカップリング部と切断針に設けられた歯車部とを係合させた状態で刺繍枠を移動させるか、又は押え棒に設けられたカップリング部と切断針に設けられた歯車部とを係合させた状態で針棒を左右に揺動させることで、切断針を自動で回転させていた。

米国特許第８，２７２，３４１号明細書

しかし、上記ミシンでは、切断針以外に刺繍枠にカップリング部を設けたり、押え棒にカップリング部を設ける必要があり、切断針以外に付加的構成が必要になるという問題点があった。

本発明は、刺繍枠や押え棒に付加的構成を設ける必要がなく、自動的に切断針を回転させることができる切断針回転装置及び切断針回転装置を備えたミシンを提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る切断針回転装置は、ミシンの針棒に着脱可能に装着される装着部と、前記装着部と反対側の端部である先端部に刃部を備えた切断針が固定される第一部材と、外力を受けない場合に第一位置に位置し、前記外力を受けた場合に第二位置に移動する移動部材と、前記移動部材が前記第一位置にある場合に、前記第一部材を前記切断針の軸線回りに回転不能に保持し、前記移動部材が前記第一位置から前記第二位置に移動し、且つ、前記第二位置から前記第一位置に戻る場合に、前記第一部材を所定角度毎に前記切断針の前記軸線回りに一方向に回転させる回転機構とを備えたことを特徴とする。

第１態様の切断針回転装置では、移動部材が第一位置にある場合に、回転機構は、切断針が固定される第一部材を前記軸線回りの回転不能に保持する。移動部材が外力を受け第一位置から第二位置に移動し、且つ、第二位置から第一位置に戻る場合に、第一部材を所定角度毎に軸線回りに一方向に回転させる。従って、移動部材に対して、ミシンの自動糸通し機構等の既存の機構で外力を与えることにより、切断針を回転させることができる。従って、ミシンの既存の機構を利用して切断針を回転させるので、低コストで切断針の自動回転機構を実現できる。

本発明の第２態様に係るミシンは、上記の切断針回転装置を備えることを特徴とする。従って、第２態様のミシンは、上記の切断針回転装置を備えるだけで、新たな機構を設ける必要が無く、切断針を回転させることができる。

また、前記ミシンは、針棒に着脱可能に装着される縫い針の目孔に糸を通し、且つ、上方の待機位置と下方の糸通し位置との間を移動可能に支持された糸通し部材と、前記糸通し部材を前記待機位置と前記糸通し位置との間で移動させるアクチュエータとを有する糸通し装置と、前記切断針により布を切断する切断データを取得する切断データ取得手段と、前記糸通し装置を制御する糸通し制御手段とを備え、前記移動部材の前記先端部が前記糸通し部材に対向するように前記切断針回転装置が前記針棒に装着された状態で、前記糸通し制御手段は、前記切断データ取得手段が取得した前記切断データに含まれる前記切断針の角度方向のデータに基づいて前記アクチュエータを駆動させて、前記糸通し部材を前記移動部材の前記先端部に当接させることによって前記切断針を回転させることを特徴とする。上記ミシンは、糸通し装置を従来から備えているミシンであって、前記糸通し装置の糸通し部材を移動部材の先端部に当接させて切断針を回転させることができる。従って、糸通し装置を備える従来のミシンに切断針回転装置を装着するだけで、カットワークを簡単に行うことができる。

ミシン１の正面図である。 切断針回転装置１１０近傍の要部拡大図である。 切断針回転装置１１０の正面図である。 切断針回転装置１１０の分解斜視図である。 切断針回転装置１１０の第三部材１１１の正面図である。 図５のＸ−Ｘ線における矢印方向から見た第三部材１１１の縦断面図である。 第三部材１１１の底面図である。 切断針回転装置１１０の第一部材１４０の正面図である。 第一部材１４０の平面図である。 第一部材１４０の底面図である。 切断針回転装置１１０の第二部材１３０の正面図である。 第二部材１３０の左側面図である。 第二部材１３０の平面図である。 第二部材１３０の底面図である。 ミシン１の電気的構成を示すブロック図である。 カットワーク模様データ１００の内容を示す図である。 カット角度・針角度番号対応データ１０１の内容を示す図である。 切断針角度変更箇所データ１０２の内容を示す図である。 切断針回転装置１１０の原理を説明する第三部材１１１の展開図である。 切断針回転装置１１０の動作を示す正面図である。 切断針回転装置１１０の動作を示す正面図である。 設定開始処理のフローチャートである。 電源ＯＮ時処理のフローチャートである。 カットワーク処理のフローチャートである。 切断針角度変更箇所データ作成処理のフローチャートである。 針角度の回転処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係るミシン１について、図面を参照して説明する。ミシン１は、布（図示外）に対して、縫製又はカットワークを行う。カットワークとは、布の所定領域を切り抜くことで、布に模様を形成させる動作をいう。

ミシン１の構成について、図１を参照して説明する。図１の表面側、裏面側、左側、右側、上側、及び下側をそれぞれ、ミシン１の前側、後側、左側、右側、上側、及び下側とする。また、ミシン１の左右方向をＸ方向とし、前後方向をＹ方向とする。

図１に示すように、ミシン１は、ベッド部７、脚柱部１２、アーム部１３、及び頭部１４を備える。ベッド部７は、ミシン１の土台であって左右方向に延びる。ベッド部７には、図示しない刺繍枠移動機構を着脱可能に装着可能である。脚柱部１２は、ベッド部７の右端部から上方へ立設されている。アーム部１３は、脚柱部１２の上端部から左方へ延びる。頭部１４は、アーム部１３の左先端部に設けられている。ベッド部７の上面には、針板５が配設されている。針板５の下のベッド部７内には、送り歯（図示外）、移動機構８５（図１５参照）、移動モータ８０（図１５参照）、及び釜機構（図示外）が設けられている。送り歯は、ベッド部７の上側に載置される布を所定の送り量で移動させる。移動機構８５は送り歯を駆動する。移動モータ８０は、移動機構８５を駆動するパルスモータである。釜機構は、後述する針棒６の下端に縫針（図示外）が装着された場合に、該縫針と協働して縫製対象物に縫目を形成するよう構成された機構である。

脚柱部１２の前面には、縦長長方形状の液晶ディスプレイ１５が設けられている。液晶ディスプレイ１５には、複数種類の縫製模様又はカットワーク模様、各種の機能を実行させるコマンド名、各種のメッセージ等、様々な項目の画像が表示される。液晶ディスプレイ１５の前面には、透明のタッチパネル２６が設けられている。ユーザは、液晶ディスプレイ１５に表示された項目に対応するタッチパネル２６の部位を、指や専用のタッチペンを用いて触れることにより、所望の縫製模様、所望のカットワーク模様、及び実行すべきコマンドを選択又は入力できる。

アーム部１３の構成について説明する。アーム部１３の前面下部には、カットワーク開始スイッチ等を含む操作スイッチ３５が設けられている。アーム部１３の上部には開閉カバー１６が設けられている。開閉カバー１６は、左右方向に延びる回転軸（図示外）に軸支される。回転軸はアーム部１３の上後端部に設けられる。開閉カバー１６の下方、つまりアーム部１３の内部には、上糸（図示外）を供給する糸駒（図示外）を収納する糸収容部（図示外）が設けられている。糸駒から延びる上糸は、図示しない糸調子器、糸取バネ、及び天秤等を含む糸掛部を経由して、図示しない縫針に供給される。糸調子器は、頭部１４に設けられ、糸張力を調整する。天秤は、上下方向に往復移動するよう駆動されて上糸を引き上げる。頭部１４の下部に設けられている針棒６の下端部には、縫針及び切断針回転装置１１０の何れかが装着可能である。ミシン１が縫製動作を行う場合には縫針が装着され、カットワークを行う場合には切断針回転装置１１０が装着される。針棒６は、頭部１４内に設けられた針棒上下動機構８４により、上下動するように駆動される。針棒上下動機構８４は、ミシンモータ７９（図１５参照）が回転駆動する主軸３により駆動される。つまり、針棒６はミシンモータ７９及び針棒上下動機構８４によって駆動される。

図１及び図２に示すように、針棒６の下端部には切断針回転装置１１０が着脱可能に装着されている。切断針回転装置１１０は、上下方向に延びる切断針８を回転可能に支持する。切断針８を用いたカットワークが実行されると、切断針８の刃部８９は布（図示外）の上側から下側に移動され、布に刃部８９の形状及び向きに応じた所定の切れ目が形成される。切断針回転装置１１０の構成の詳細は後述する。

針棒６の後側には、押え棒１７が設けられている。押え棒１７は、頭部１４の内部に設けられた押え機構９０（図１５参照）が押えモータ９９（図１５参照）によって駆動されることで上下動する。押え棒１７の下端部には、押えホルダ（図示略）が取り付けられている。押えホルダには、布を押える押え足１９が着脱可能に装着されている。

針棒６の左側には、自動糸通し機構９７が設けられている。自動糸通し機構９７は、頭部１４の内部に設けられた糸通しモータ９６（図１５参照）によって駆動されることで上下動する。

図２〜図４を参照し、切断針回転装置１１０の構成について説明する。切断針回転装置１１０は、後述する切断針８を平面視にて４５度毎に回転させる装置である。しかしながら、図２，図４〜図１４，及び図１９を参照する説明では、切断針回転装置１１０の各構成部材の形状を分かり易く示すための便宜上、切断針８を平面視にて９０度毎に回転させる構成として説明する。切断針回転装置１１０は、第一部材１４０、第二部材１３０、第三部材１１１、移動部材１５０、ばね１６０、蓋部材１７０とを備える。円筒形の第三部材１１１は支軸１０３により針棒６に支持され、円筒の内部に、下側からばね１６０、第一部材１４０、第二部材１３０の順に収容する。以下、切断針回転装置１１０の各構成について詳細に説明する。

図２〜図７を参照して、第三部材１１１について説明する。第三部材１１１は、切断針回転装置１１０の筐体を構成し、円筒部１１３と、円筒部１１３の上端部を塞ぐ上面１１２と、上面１１２の中央部に固定された支軸１０３とから構成される。図２及び図６に示すように、円筒部１１３には、縦長長方形の開口部１１９（図６参照）が形成され、後述する移動部材１５０の軸部１５１が開口部１１９を貫通して、上下方向に移動可能である。また、図５〜図７に示すように円筒部１１３の内部１１４は、下半分が径が広くなった拡径部１１８が形成され、上半分には、上下方向に所定幅で形成された凹部１１５が、９０度間隔で４箇所設けられている。凹部１１５には、後述する第一部材１４０の第一凸部１４３及び第二部材１３０の第二凸部１３２が、上下方向に移動可能に嵌合する。また、隣り合う２つの凹部１１５の内壁面１１６の下端部には、傾斜面１１７が形成されている。支軸１０３は略円柱形状であって、外周面の一部に平面部１０４が形成されている。支軸１０３が針棒６に装着されるとき、平面部１０４が所定の方向、本実施形態ではミシン１の後方を向くように装着される。このように、支軸１０３、即ち第三部材１１１は所定の方向を向くように針棒６に装着される。このとき、開口部１１９は左方に位置し、開口部１１９を貫通する軸部１５１は左方向に延びる。また、詳しくは後述するが、第三部材１１１が、所定の向きに針棒６に装着されることによって、切断針８の刃部８９の向きが定まる。

次に、図４、図８〜図１０を参照して、第一部材１４０について説明する。第一部材１４０は、円筒部１４１と、底面１４２と、第一カム１４６とから構成されている。円筒部１４１の下端部には、底面１４２が形成されている。底面１４２の中央には、刃部８９を有する切断針８が軸線を上下方向にして固定されている。底面１４２は針固定部となっている。また、円筒部１４１の上端部には、第一カム１４６が形成されている。第一カム１４６は、傾斜面１４４と傾斜面１４５とが山形に形成されており、傾斜面１４４と傾斜面１４５とが四対、円筒部１４１の円周方向に沿って上方に向けて形成されている。従って、一対の傾斜面１４４と傾斜面１４５との組合せで円筒部１４１の円周方向の９０度を占める。また、円筒部１４１には、外周面から外側に一定の幅で突出した第一凸部１４３が形成されている。

次に、図４、図１１〜図１４を参照して、第二部材１３０について説明する。第二部材１３０は、円筒部１３１と、下端部に設けられた第二カム１３３と、円筒部１３１の外周面に設けられ、正面視矩形の第二凸部１３２とから構成されている。第二凸部１３２は、円筒部１３１の円周方向に沿って円筒部１３１の外周面から外側に向けて４つ、９０度間隔で突出している。第二カム１３３は、傾斜面１３４と傾斜面１３５とが山形に形成されており、傾斜面１３４と傾斜面１３５とが四対、円筒部１３１の円周方向に沿って下方に向けて形成されている。従って、一対の傾斜面１３４と傾斜面１３５との組合せで円筒部１３１の円周方向の９０度を占める。図１２に示すように、円筒部１３１の左側面には、円形の穴１３７が形成されている。穴１３７には、後述する移動部材１５０の軸部１５１の先端が挿入され固定される。第二部材１３０の上端部１３６は平坦に形成されている。円筒部１３１の内側は開口部１３８となっている。

次に、図４を参照して、移動部材１５０について説明する。移動部材１５０は、棒状の軸部１５１と軸部１５１の端部に設けられた円盤状の当接部１５２とから構成されている。当接部１５２には、自動糸通し機構９７の下端部に設けられた糸通し部材９８が当接する（図２０参照）。

次に、図２及び図４を参照して、蓋部材１７０について説明する。蓋部材１７０は、第三部材１１１の下端部に固着される底蓋である。蓋部材１７０は、第三部材１１１の下端部に固着される固着部１７２と、切断針８が貫通する貫通穴１７１とを備えている。また、第一部材１４０の底面１４２と蓋部材１７０との間には、コイル状のばね１６０が設けられている。ばね１６０は第一部材１４０を第二部材１３０と共に上面１１２及び支軸１０３方向に付勢する。

図１５を参照して、ミシン１の電気的構成について説明する。ミシン１の制御部１０５は、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、フラッシュメモリ６４、及び入出力インターフェイス６６を備える。ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、フラッシュメモリ６４、及び入出力インターフェイス６６は、バス６７を介して相互に電気的に接続する。ＲＯＭ１５２には、後述するカットワーク処理及び針角度の回転処理等をＣＰＵ１５１が実行するためのプログラムを含む各種プログラムが記憶される。ＲＡＭには６３には、プログラムで処理される各種の情報が一時的に記憶される。

フラッシュメモリ６４は、カットワークデータ記憶領域６４１と、切断角度・針角度番号対応データ記憶領域６４２と、切断針角度変更箇所データ記憶領域６４３と、起動モード記憶領域６４４と、切断針角度番号記憶領域６４５と、カットワークプログラム記憶領域６４６等を備える。カットワークデータ記憶領域６４１には、後述するカットワーク模様データ１００（図１６参照）が記憶される。切断角度・針角度番号対応データ記憶領域６４２には後述する切断角度・針角度番号対応データ１０１（図１７参照）が記憶される。切断針角度変更箇所データ記憶領域６４３には、後述する切断針角度変更箇所データ１０２（図１８参照）が記憶される。起動モード記憶領域６４４には、ミシン１が通常の縫製を行う縫製モードか、カットワークを行うカットワークモードかが記憶される。切断針角度番号記憶領域６４５には、後述する切断針角度番号が記憶される。カットワークプログラム記憶領域６４６には、後述するカットワーク処理を行うプログラムが記憶される。

以下の説明では、切断角度とは、平面視で、切断針８の刃部８９の幅方向と、基準方向（左右方向）とのなす角度である。切断角度は、刃部８９が左右方向に延びる状態（図２における刃部８９の状態）を０度とし、図２における平面視で反時計回り方向が正方向である。最初に針棒６に装着される切断針８の切断角度は０度であるとする。

図１５に示すように、入出力インターフェイス６６には、操作スイッチ３５、タッチパネル２６、検出部２７、駆動回路７０〜７６、及び駆動回路７８が電気的に接続されている。検出部２７は、刺繍枠移動機構（図示外）に装着された刺繍枠（図示外）の種類を検出し、検出結果を入出力インターフェイス６６を介してＣＰＵ１５１に送信する。駆動回路７０〜７６は、夫々、押えモータ９９、ミシンモータ７９、移動モータ８０、揺動モータ８１、Ｘ軸モータ８２、Ｙ軸モータ８３、及び液晶ディスプレイ１５を駆動する。駆動回路７８は糸通しモータ９６を駆動する。糸通しモータ９６は、自動糸通し機構９７を駆動し、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８を上下動させる。押えモータ９９は、押え機構９０を駆動する。ミシンモータ７９は、主軸３を回動して、針棒上下動機構８４を駆動する。移動モータ８０は、送り歯を移動する移動機構８５を駆動する。揺動モータ８１は、針棒揺動機構を８６を駆動する。X軸モータ８２は、図示しない刺繍枠のX軸移動機構９２を駆動する。Y軸モータ８３は、図示しない刺繍枠のY軸移動機構９３を駆動する。

エンコーダ７７は、主軸３の回転角度を検出する検出器である。エンコーダ７７は、主軸３の回転角度を検出し、入出力インターフェイス６６を介してＣＰＵ１５１に送信する。

図１６を参照し、カットワーク模様データ１００について説明する。カットワーク模様データ１００は、後述するカットワーク処理でＣＰＵ１５１が参照するデータである。切断針８の刃部８９は、切断針８の軸線と直交する方向（図２では左右方向）に幅を有する。このため、切断針８によって布（図示略）に形成される切れ目の方向は左右方向である。従って、切断針８で、例えば曲線からなる所定の模様形状の輪郭に沿って布を切り抜くためには、刺繍枠（図示略）をＸ方向及びＹ方向に移動させると共に、切断針８を回転させて布に形成する切れ目の方向を変更する必要がある。カットワーク模様データ１００は、布を切り抜いて所定の模様等を作成するためのデータである。カットワーク模様データ１００は、ミシン１が布に施すカットワーク模様ごとにカットワークデータ記憶領域６４１に記憶されている。

図１６に示すように、カットワーク模様データ１００は、針落ち番号Ｎ、Ｘ座標、Ｙ座標データ、切断角度及び切断針角度番号の各データを含み、各データが対応付けられて記憶されている。針落ち番号Ｎは、布を切断する順序を示す変数である。針落ち番号Ｎの最下欄に記載している「ＣＵＴ＿ＥＮＤ」は、針落ち番号Ｎの最終番号であり、例えば、２００や３００等の数字である。以下の説明では、「ＣＵＴ＿ＥＮＤ」は、カットワーク模様データ１００の針落ち番号Ｎの最大値であるものとする。Ｘ座標データ及びＹ座標データとは、予め設定されたミシン１に固有の刺繍座標系における針落ち点（刃部８９の中央部が布に刺さる点）の座標のデータである。なお、ミシン１では、刺繍枠（図示略）の中心点が針落ち点と一致する位置が刺繍座標系の原点である。切断角度は、切断針８の刃部８９の幅方向の角度のデータである。切断針角度番号は、切断針角データに対応付けられた番号であり、切断針角度番号「１」が切断角度０度、切断針角度番号「２」が切断角度４５度、切断針角度番号「３」が切断角度９０度、切断針角度番号「４」が切断角度１３５度である。

図１７を参照し、切断角度・針角度番号対応データ１０１について説明する。切断角度・針角度番号対応データ１０１は、後述する処理でＣＰＵ１５１が参照するデータである。切断角度・針角度番号対応データ１０１には、切断角度と、切断針角度番号の欄が設けられる。切断角度０度が切断針角度番号「１」、切断角度４５度が切断針角度番号「２」、切断針角度番号「３」が切断角度９０度、切断角度１３５度が切断針角度番号「４」である。

図１８を参照し、切断針角度変更箇所データ１０２について説明する。切断針角度変更箇所データ１０２は、後述する処理でＣＰＵ１５１が参照するデータである。切断針角度変更箇所データ１０２には、変更針落ち番号ＣＮと、切断針角度番号とが対応付けて記憶されている。一例として、変更針落ち番号ＣＮ「６」が切断針角度番号「１」、変更針落ち番号ＣＮ「９」が切断針角度番号「３」、変更針落ち番号ＣＮ「１３」が切断針角度番号「４」である。

次に、図２，図１９〜図２１を参照して、切断針回転装置１１０の動作の原理を説明する。図２に示すように、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８が上昇しており、切断針回転装置１１０の移動部材１５０の当接部１５２に当接していない状態が、切断針８を使用してカットワークを行う状態である。この場合には、図１９（１）に示すように、ばね１６０からの上方向の付勢力を受けて、第二部材１３０の第二凸部１３２が第三部材１１１の凹部１１５に夫々嵌合して上端部まで上昇しており、第一部材１４０の第一凸部１４３の上端部が第三部材１１１の４つの凹部１１５のうちの１つに嵌合している。従って、第一部材１４０は、第三部材１１１に対して、支軸１０３の軸線を中心として回動しないよう係止される。この状態で針棒６が降下してカットワークが行われる。

次に、ＣＰＵ１５１が駆動回路７８を制御して糸通しモータ９６を駆動し、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８を下降させる。すると、図２０に示すように、糸通し部材９７の下端部が移動部材１５０の当接部１５２に当接し、ばね１６０の付勢力に抗して移動部材１５０を押し下げる。移動部材１５０が押し下げられることにより、第二部材１３０及び第一部材１４０が降下し、ばね１６０は圧縮される。このとき、図１９（２）に示すように、第二部材１３０の第二凸部１３２が第三部材１１１の凹部１１５の下端部まで下降しており、第一部材１４０の第一凸部１４３の上端部が第三部材１１１の凹部１１５に嵌合しない状態となる。すると、第一部材１４０は、常に、ばね１６０から上方向の付勢力を受けているので、図１９（３）に示すように、第一部材１４０の第一カム１４６の傾斜面１４５が、第二部材１３０の第二カム１３３の傾斜面１３４に沿って上昇しつつ右方向に移動する（平面視で、支軸１０３の軸線を中心に反時計回りに第一部材１４０が回転する）。詳しくは、第一部材１４０の第一カム１４６の傾斜面１４５が、第二部材１３０の第二カム１３３の傾斜面１３４と重なる位置まで、第一部材１４０は上昇し回転する。次いで、ＣＰＵ１５１が駆動回路７８を制御して糸通しモータ９６を駆動し、図２１に示すように、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８を上昇させると、糸通し部材９８が当接部１５２から離れる。これにより、第一部材１４０及び第二部材１３０が、ばね１６０の上方向の付勢力を受けて第三部材１１１内で上昇する。ここで、説明を分かり易くする為に、第二部材１３０が先に上昇し、その後に第一部材１４０が上昇するものとする。まず、図１９（４）に示すように、第二部材１３０の第二凸部１３２が第三部材１１１の凹部１１５の上部まで上昇する。次に、図１９（４）に示すように、第一部材１４０の第一カム１４６の傾斜面１４５が、第三部材１１１の内壁面１１６の傾斜面１１７に接触する。そして、第一部材１４０の第一カム１４６の傾斜面１４５が、第三部材１１１の内壁面１１６の傾斜面１１７に沿って上昇しつつ右方向に移動する（平面視で、支軸１０３の軸線を中心に反時計回りに第一部材１４０が回転する）。その後、図１９（５）に示すように、第一部材１４０の第一凸部１４３の上端部が第三部材１１１の凹部１１５に嵌合する。従って、第一部材１４０が、第三部材１１１に対して、支軸１０３の軸線を中心として回動しないように係止される。このように、糸通し部材９８が当接部１５２を1回押し下げると、第一部材１４０の第一凸部１４３は、第三部材１１１の今まで嵌合していた凹部１１５から１つ隣の凹部１１５に移動する。ところで、上述のとおり、第三部材１１１の凹部１１５は、９０度間隔で４箇所設けられている。従って、糸通し部材９８が当接部１５２を１回押し下げると、第一部材１４０及び切断針８は、平面視で反時計回りに９０度回転する。そして、この状態で針棒６が降下してカットワークが行われる。

しかしながら、実際には、上記第一部材１４０の第一凸部１４３及び第一カム１４６、第二部材１３０の第二凸部１３２及び第二カム１３３、並びに第三部材１１１の凹部１１５及び傾斜面１１７は、切断針８を平面視で反時計回りに４５度毎に回転させるように構成された形状をなしている。そして、後述するように、ミシン１は、切断針８を平面視で反時計回りに４５度毎に回転させるように動作する。

次に、図２２を参照し、ＣＰＵ１５１が実行する設定開始処理について説明する。設定開始処理はカットワーク処理の前に予め実行される処理である。ミシン１の電源がＯＮにされ、タッチパネル２６が操作されて設定画面が液晶ディスプレイ１５に表示される。ここで、タッチパネル２６が操作され、設定画面にてカットワークモードがＯＮにされると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、 ＣＰＵ１５１は、駆動回路７６を制御して、液晶ディスプレイ１５に「切断針を装着し、現在の針角度番号を入力して下さい」とメッセージを表示する（Ｓ２２）。タッチパネル２６が操作され、「１」、「２」、「３」、「４」の何れかの切断針の針角度番号が入力されると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、駆動回路７６を制御して、液晶ディスプレイ１５に、ＯＫボタンを表示する（Ｓ２４）。

次いで、タッチパネル２６が操作され、ＯＫボタンが押されると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、起動モードをカットワークモードとしてフラッシュメモリ６４の起動モード記憶領域６４４に記憶する。具体的には、ＣＰＵ１５１は、フラッシュメモリ６４の起動モード記憶領域６４４にカットワークモードを示すフラグを記憶する（Ｓ２６）。起動モードとは、ミシン１の電源がＯＮにされ、ミシン１が起動する時のモードである。カットワークモードとは、ミシン１がカットワークを実行するモードである。次いで、ＣＰＵ１５１は、入力された現在装着されている切断針８の切断針角度番号をフラッシュメモリ６４の切断針角度番号記憶領域６４５に記憶する（Ｓ２７）。次いで、ＣＰＵ１５１は、設定開始処理を終了する。尚、Ｓ２３の判断で、ＮＯと判断された場合には、処理がＳ２３に戻る。また、Ｓ２５の判断で、ＮＯと判断された場合には、処理がＳ２５に戻る。

次に、図２３に示すフローチャートを参照して、電源ＯＮ時処理について説明する。電源ＯＮ時処理は、ミシン１の図示しない電源スイッチが操作されて電源がＯＮになった場合に、ＣＰＵ１５１が実行する処理である。電源がＯＮになると、ＣＰＵ１５１は、初めに、起動モードがカットワークモードか否かを判断する（Ｓ３１）。フラッシュメモリ６４の起動モード記憶領域６４４に記憶されているフラグからカットワークモードか否かを判断する（Ｓ３１）。カットワークモードである場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、駆動回路７６を制御して、液晶ディスプレイ１５に「切断針を装着し、現在の針角度番号を入力して下さい」とメッセージを表示する（Ｓ３２）。タッチパネル２６が操作され、「１」、「２」、「３」、「４」の何れかの切断針の針角度番号が入力されると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、駆動回路７６を制御して、液晶ディスプレイ１５に、ＯＫボタンを表示する（Ｓ３４）。次いで、タッチパネル２６が操作され、ＯＫボタンが押されると（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、入力された現在装着されている切断針８の切断針角度番号をフラッシュメモリ６４の切断針角度番号記憶領域６４５に記憶する（Ｓ３６）。尚、Ｓ３３の判断で、ＮＯと判断された場合には、処理がＳ３３に戻る。また、Ｓ３５の判断で、ＮＯと判断された場合には、処理がＳ３５に戻る。

次に、図２４に示すフローチャートを参照して、カットワーク処理について説明する。カットワーク処理は、ミシン１の電源がＯＮにされ、ユーザが操作スイッチ３５及びタッチパネル２６等を用いて指示を入力することで、開始される。ミシン１のＣＰＵ１５１は、カットワーク処理の開始指示の入力を検知すると、フラッシュメモリ６４のカットワークプログラム記憶領域６４６に（図１５参照）に記憶されたカットワーク処理を実行するためのプログラムをＲＡＭ１５３に読み出す。そしてＣＰＵ１５１は、プログラムに含まれる指示に従って、以下に説明する各ステップの処理を実行する。ユーザは、操作スイッチ３５及びタッチパネル２６等を用いて、布（図示外）に施すカットワーク模様を選択し、カットワークの実行を指示する。

カットワーク処理において、タッチパネル２６が操作されてカットワーク模様が選択されると（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、カットワーク模様データ１００を読み出す（Ｓ４２）。ＣＰＵ１５１は、カットワークデータ記憶領域６４１を参照し、ユーザが選択したカットワーク模様に対応するカットワーク模様データ１００を読み出す（Ｓ４２）。次いで、ＣＰＵ１５１は、切断針角度変更箇所データ作成処理を行う（Ｓ４３）。

切断針角度変更箇所データ作成処理について、図２５に示すフローチャートを参照して説明する。切断針角度変更箇所データ作成処理は、例えば、図１６に示すカットワーク模様データ１００の中から、切断針８の角度を変更する箇所のデータを作成する処理である。初めに、ＣＰＵ１５１は、総針落ち番号をＣＵＴ＿ＥＮＤに設定する（Ｓ１１）。例えば、総針落ち番号が３０ならば、ＣＵＴ＿ＥＮＤ＝３０になる。ＣＵＴ＿ＥＮＤ＝３０は、ＲＡＭ１５３に記憶される（Ｓ１１）。次いで、ＣＰＵ１５１は、現在の針落ち番号Ｎに１を設定する（Ｓ１２）。現在の針落ち番号Ｎ＝１は、ＲＡＭ１５３に記憶される。次いで、ＣＰＵ１５１は、針落ち番号Ｎの切断針角度番号と針落ち番号Ｎ＋１の切断針角度番号とが等しいか否かを判断する（Ｓ１３）。針落ち番号Ｎの切断針角度番号と針落ち番号Ｎ＋１の切断針角度番号とが等しい場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、切断針８の角度を変更する必要はないので、ＣＰＵ１５１は、現在の針落ち番号Ｎを１インクリメントする（Ｓ１４）。次いで、ＣＰＵ１５１は、現在の針落ち番号ＮがＳ１１で設定されたＣＵＴ＿ＥＮＤの値か否かを判断する（Ｓ１５）。現在の針落ち番号ＮがＣＵＴ＿ＥＮＤの値でない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ１５１は、処理をＳ１３に戻す。

針落ち番号Ｎの切断針角度番号と針落ち番号Ｎ＋１の切断針角度番号とが等しくない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｎ＋１の針落ち番号を対応する変更針落ち番号ＣＮとし、対応する切断針角度番号と共に、切断針角度変更箇所データ１０２に記憶する（Ｓ１６）。例えば、図１６に示すカットワーク模様データ１００では、針落ち番号Ｎの値が５の切断針角度番号２と針落ち番号Ｎ＋１の値が６の切断針角度番号１とが等しくないので（Ｓ１３：ＮＯ）、図１８に示すように、針落ち番号Ｎ＋１の値６を変更針落ち番号ＣＮの値６として記憶し、また、対応する切断針角度番号１として記憶する（Ｓ１６）。

次いで、ＣＰＵ１５１は、現在の針落ち番号をＮを１インクリメントする（Ｓ１４）。次いで、ＣＰＵ１５１は、現在の針落ち番号ＮがＳ１１で設定されたＣＵＴ＿ＥＮＤの値か否かを判断する（Ｓ１５）。現在の針落ち番号ＮがＣＵＴ＿ＥＮＤの値でない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ１５１は、処理をＳ１３に戻す。ＣＰＵ１５１は、以上の処理を現在の針落ち番号ＮがＣＵＴ＿ＥＮＤの値になるまで繰り返す。例えば、図１６に示すカットワーク模様データ１００では、切断針角度番号変わるのは、針落ち番号Ｎが６，９，１３であるので、上記の切断針角度変更箇所データ作成処理により、図１８に示す切断針角度変更箇所データ１０２が作成される。次に、Ｓ１５において、ＣＰＵ１５１がＹＥＳと判断した場合には、ＣＰＵ１５１は、処理をカットワーク処理のＳ４４に移行する。

次に、ＣＰＵ１５１は、Ｓ４３の処理で作成した切断針角度変更箇所データ１０２（図１８参照）の先頭の変更針落ち番号をＣＮとし、カットワーク模様データ１００（図１６参照）の先頭の針落ち番号をＮとする（Ｓ４４）。本実施の形態では、ＣＮ＝６、Ｎ＝１である（Ｓ４４）。次いで、ＣＰＵ１５１は、次にカットする針落ち番号の切断針角度は、現在設定されている切断針角度番号と等しいか否かを判断する（Ｓ４５）。例えば、図１６に示す、カットワーク模様データ１００では、針落ち番号をＮ＝１は、切断針角度番号＝２であるので、ＣＰＵ１５１は、等しいと判断する（Ｓ４５：ＹＥＳ）。次いで、ＣＰＵ１５１は、駆動回路７０〜７５を制御して、１針だけ切断針８で布をカットする（Ｓ４６）。次いで、ＣＰＵ１５１は、針落ち番号ＮがＣＵＴ＿ＥＮＤの値になった否かを判断する（Ｓ４８）。針落ち番号Ｎ＝ＣＵＴ＿ＥＮＤの場合には（Ｓ４７：ＹＥＳ）、布を最後まで切断できたので、ＣＰＵ１５１は、カットワーク処理を終了する。

針落ち番号Ｎ＝ＣＵＴ＿ＥＮＤでない場合には（Ｓ４７：ＮＯ）、ＣＰＵ１５１は、針落ち番号Ｎ＝Ｎ＋１として更新する（Ｓ４８）。次いで、Ｎ＝ＣＮでない場合には（Ｓ４９：ＮＯ）、ＣＰＵ１５１は、処理をＳ４６に移行する。Ｎ＝ＣＮとなった場合には（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１５１は、針角度の回転処理（Ｓ５０）を行う。針角度の回転処理（Ｓ５０）について、図２６に示すフローチャートを参照して説明する。針角度の回転処理では、初めに、ＣＰＵ１５１は、現在の切断針角度番号をＮとし、回転させたい切断針角度番号をＭＯＶＥ＿ＮＯに入れる（Ｓ６１）。例えば、現在の切断針角度番号Ｎ＝２であり、回転させたい切断針角度番号ＭＯＶＥ＿ＮＯ＝１の場合には、ＭＯＶＥ＿ＮＯがＮより大きくないので（Ｓ６２：ＮＯ）、ＭＯＶＥ＿ＮＯ＝ＭＯＶＥ＿ＮＯ＋４とする（Ｓ６４）。上記の例では、ＭＯＶＥ＿ＮＯ＝１＋４＝５とする（Ｓ６４）。ここで、「４」を加えているのは、移動部材１５０を４回押下すると、切断針８は１８０度回転するからである。

次いで、ＭＯＶＥ＿ＮＯの値がＮの値より大きい場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、または、Ｓ６４の処理が行われた場合に、ＣＰＵ１５１は、ＭＯＶＥ＿ＮＯ−Ｎの値の回数だけ、駆動回路７８を制御して糸通しモータ９６を駆動し、自動糸通し機構９７の下端９８を降下させて切断針回転装置１１０の移動部材１５０の当接部１５２を押し下げる動作を繰り返す（Ｓ６３）。上記の例では、ＭＯＶＥ＿ＮＯ＝５であり、Ｎ＝２であるので、５−２＝３である。従って、ＣＰＵ１５１は、自動糸通し機構９７の糸通し部材９８を降下させて、切断針回転装置１１０の移動部材１５０の当接部１５２を押し下げる動作を３回繰り返す。

ＣＰＵ１５１は、次いで、処理をカットワーク処理に戻し、現在の切断針角度番号を更新する（Ｓ５１）。上記の例では、現在の切断針角度番号は、「１」に更新される（Ｓ５１）。また、変更針落ち番号ＣＮは次の変更針落ち番号に更新される（Ｓ５２）。例えば、ＣＰＵ１５１は、図１０２に示す切断針角度変更箇所データ１０２を参照して、変更針落ち番号ＣＮ＝９に更新する（Ｓ５２）。次いで、ＣＰＵ１５１は、処理をＳ４６に移行する。次いで、ＣＰＵ１５１は、駆動回路７０〜７５を制御して、１針だけ切断針８で布をカットする（Ｓ４６）。次いで、針落ち番号Ｎ＝ＣＵＴ＿ＥＮＤの場合には（Ｓ４７：ＹＥＳ）、布を最後まで切断できたので、ＣＰＵ１５１は、カットワーク処理を終了する。

尚、Ｓ４５の判断処理で、ＣＰＵ１５１は、次にカットする針落ち番号の切断針角度は、現在設定されている切断針角度番号と等しくないと判断した場合には（Ｓ４５：ＮＯ）、針角度の回転処理（Ｓ５３）を行う。針角度の回転処理（Ｓ５３）は、上記の針角度の回転処理（Ｓ５０）と同じ処理であるので、説明は省略する。また、針角度の回転処理（Ｓ５３）が終了すると、ＣＰＵ１５１は、現在の切断針角度番号を更新する（Ｓ５３）。Ｓ５３の処理は、Ｓ５１の処理と同じ処理であるので、説明は省略する。以上の処理により、カットワーク処理は終了する。

以上、説明したように、ミシン１のＣＰＵ１５１は、駆動回路７８を制御して、糸通しモータ９６を駆動して自動糸通し機構９７を上下動させるだけで、切断針回転装置１１０の移動部材１５０を上下動させることにより、切断針８を回転させることができる。従って、専用の機構を設けることなく、従来のミシン１に切断針回転装置１１０を装着するだけで、切断針８を回転させてカットワークを行うことができる。

上記実施形態において、第一部材１４０が本発明の「第一部材」の一例であり、第二部材１３０が本発明の「第二部材」の一例であり、第三部材１１１が本発明の「第三部材」の一例である。また、支軸１０３が本発明の「装着部」の一例であり、ばね１６０が本発明の「弾性部材」の一例である。第一部材１４０、第二部材１３０、第三部材１１１、蓋部材１７０、及びばね１６０が本発明の「回転機構」の一例である。移動部材１５０が本発明の「移動部材」の一例である。自動糸通し機構９７が本発明の「糸通し装置」の一例であり、糸通し部材９８が本発明の「糸通し部材」の一例である。糸通しモータ９６が本発明の「アクチュエータ」の一例である。ＣＰＵ１５１及び駆動回路７８が、本発明の「糸通し制御手段」の一例である。開口部１１９が本発明の「案内開口」の一例である。

尚、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第一部材１４０の第一カム１４６、及び第二部材１３０の第二カム１３８のカムの形状、大きさ、及び傾斜面の角度の夫々は適宜変更されてよい。上記実施の形態では、図２，図４〜図１４，及び図１９を参照する説明では、切断針回転装置１１０の各構成部材の形状を分かり易く示すための便宜上、切断針８を平面視にて９０度毎に回転する構造で説明した。切断針８を平面視にて４５度毎に回転する構造の場合には、第三部材１１１の凹部１１５を８個等間隔で設け、第二部材１３０の第二凸部１３２を８個等間隔で設け、第二カム１３３の傾斜面１３４と傾斜面１３５とを八対等間隔で設け、第一部材１４０の第一カムの傾斜面１４４と傾斜面１４５とを八対等間隔で設ければよい。また、切断針８を平面視にて６０度毎に回転する構造の場合には、第三部材１１１の凹部１１５を６個等間隔で設け、第二部材１３０の第二凸部１３２を６個等間隔で設け、第二カム１３３の傾斜面１３４と傾斜面１３５とを六対等間隔で設け、第一部材１４０の第一カムの傾斜面１４４と傾斜面１４５とを六対等間隔で設ければよい。

１ ミシン
６ 針棒
８ 切断針
７９ ミシンモータ
８４ 針棒上下動機構
８９ 刃部
１０３ 支軸
１５１ ＣＰＵ
１１０ 切断針回転装置
１１１ 第三部材
１１３ 円筒部
１１４ 内部
１１５ 凹部
１１６ 内壁面
１１７ 傾斜面
１１９ 開口部
１３０ 第二部材
１３１ 円筒部
１３２ 第二凸部
１３３ 第二カム
１３８ 第二カム
１４０ 第一部材
１４１ 円筒部
１４３ 第一凸部
１４６ 第一カム
１５０ 移動部材
１５１ 軸部
１５２ 当接部
１６０ ばね

Claims (4)

1. ミシンの針棒に着脱可能に装着される装着部と、
   前記装着部と反対側の端部である先端部に刃部を備えた切断針が固定される第一部材と、
   外力を受けない場合に第一位置に位置し、前記外力を受けた場合に第二位置に移動する移動部材と、
   前記移動部材が前記第一位置にある場合に、前記第一部材を前記切断針の軸線回りに回転不能に保持し、前記移動部材が前記第一位置から前記第二位置に移動し、且つ、前記第二位置から前記第一位置に戻る場合に、前記第一部材を所定角度毎に前記切断針の前記軸線回りに一方向に回転させる回転機構と
   を備えたことを特徴とする切断針回転装置。
2. 前記回転機構は、
   前記第一部材と、
   前記第一部材に当接する第二部材と、
   開口部を有し、前記開口部内に前記第一部材及び前記第二部材を収容する第三部材と、
   前記開口部を封止する蓋部材と、
   前記第一部材を前記第二部材方向に付勢する弾性部材と
   を備え、
   前記第一部材は、
   円筒状に形成され、
   一端部に前記切断針の基端部が固定される針固定部と、
   他端部に設けられた第一カムと、
   外周面に設けられた第一凸部とを備え、
   前記第二部材は、
   円筒状に形成され、
   前記第一カムと当接する第二カムと、
   外周面に設けられた第二凸部とを備え、
   前記第三部材は、
   一端部に前記開口部を有し他端部が封止された円筒状に形成され、
   前記他端部に前記装着部を備え、
   円筒内部に、前記第一部材及び前記第二部材を収容し、
   内周面に前記円筒の軸心方向と平行に所定長さ且つ所定間隔で複数設けられ、前記第一凸部を回転不能に保持する凹部と、
   外周面に前記円筒の前記軸心方向と平行に所定長さ開口され、前記移動部材の少なくとも先端部を露出させ、且つ、前記軸心方向と平行方向に前記移動部材を移動可能に案内する案内開口とを備え、
   前記蓋部材は、
   前記第三部材の前記開口部に固着される固着部と、
   前記切断針が貫通する貫通穴とを備え、
   前記弾性部材は、
   前記第三部材に収容され、
   前記蓋部材と前記第一部材との間に設けられ、
   前記第一部材を前記第二部材と共に前記装着部側に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の切断針回転装置。
3. 請求項１又は２に記載の切断針回転装置を備えたことを特徴するミシン。
4. 前記ミシンは、
   針棒に着脱可能に装着される縫い針の目孔に糸を通し、且つ、上方の待機位置と下方の糸通し位置との間を移動可能に支持された糸通し部材と、
   前記糸通し部材を前記待機位置と前記糸通し位置との間で移動させるアクチュエータとを有する糸通し装置と、
   前記切断針により布を切断する切断データを取得する切断データ取得手段と、
   前記糸通し装置を制御する糸通し制御手段とを備え、
   前記移動部材の前記先端部が前記糸通し部材に対向するように前記切断針回転装置が前記針棒に装着された状態で、
   前記糸通し制御手段は、前記切断データ取得手段が取得した前記切断データに含まれる前記切断針の角度方向のデータに基づいて前記アクチュエータを駆動させて、前記糸通し部材を前記移動部材の前記先端部に当接させることによって前記切断針を回転させることを特徴とする請求項３に記載のミシン。
   

Images