JP2021000303A

JP2021000303A - ミシン及び調節方法

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Publication number: JP2021000303A
Application number: JP2019116045A
Authority: JP
Inventors: 恭平大和田; kyohei Owada
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: JP7262323B2; CN112127054B; CN112127054A

Abstract

【課題】縫い針と送り足の上下動タイミングを適正に調節する。【解決手段】ミシンモーター１１により回転駆動が行われる上軸２１と、上軸の軸角度を検出する上軸検出部２２と、針棒１２と、針板上の被縫製物の送りを行う送り足と、送り足の上下動の動力を上軸から取り出す偏心カム４１と、偏心カムが規定の向きであることを検出する際の基準として偏心カムの外周に設けられた被検出部４１５と、上軸に対する偏心カムの連結と非連結とを切り替える連結部４１３，４１４と、偏心カムのミシン内部における向きの固定と解除とを切り替える固定部５０と、被検出部を検出する位置検出部４７と、固定部を固定状態、連結部を非連結状態として上軸を回転させて行われる送り足と縫い針の位相調節作業の前後それぞれの場合で、位置検出部により被検出部が検出されたときの検出上軸角度を表示する第一表示部Ｈ１を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、送り足を備えるミシンとその及び調節方法に関する。

針板上で上下動を行い、送り歯と共に送り方向に移動して被縫製物を送る送り足を備えるミシンが従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。
このようなミシンでは、送り足の下降タイミングと針棒の下降タイミングとが適正に調節されていた。

実開昭６２−１９３４１号公報

上記従来のミシンでは、被縫製物の段部の乗り越え性能の向上のため、或いは、送り足の重ねられた上側の被縫製物と下側の被縫製物のズレの低減のため等、各種の理由により、送り足の接地と針棒の針落ちの相対的なタイミングの調節が要求される場合があった。

この場合、上軸から送り足の上下方向の往復動作を取り出す偏心カムの上軸回りの位置を調節することで送り足の上下動の位相を調節する方法が採られていた。
しかしながら、上記従来のミシンは、被縫製物が変わると、新たな調節が必要となり得るが、当初の状態からどの程度偏心カムが調節されたかが分からず、毎回の調節が使用者の感覚的に行われるため、縫い品質がバラツキを生じ、同じ被縫製物の縫製における再現性も低いものとなっていた。また、適正な調節が行われても、同機種のミシンに同じ調節を適用することが困難となっていた。

本発明は、送り足の接地と針棒の針落ちの相対的なタイミングを適正に行うことをその目的とする。

請求項１記載の発明は、ミシンにおいて、
ミシンモーターと、
前記ミシンモーターにより回転駆動が行われる上軸と、
前記上軸の軸角度を検出する上軸検出部と、
縫い針を保持する針棒と、
前記針棒と同期的に上下動及び揺動を行い、針板上の被縫製物の送りを行う送り足と、
前記送り足の上下動の動力を前記上軸から取り出す偏心カムと、
前記偏心カムが規定の向きであることを検出する際の基準として前記偏心カムの外周に設けられた被検出部と、
前記上軸に対する前記偏心カムの連結と非連結とを切替可能とする連結部と、
ミシン内部における前記偏心カムの向きを固定した固定状態と前記上軸を中心とする回転を可能にする解除状態とを切替可能とする固定部と、
前記被検出部を検出する位置検出部と、
前記固定部を固定状態、前記連結部を非連結とした状態で前記上軸を回転させて行われる前記送り足と前記縫い針との位相調節作業の前後それぞれの場合で、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度を表示する第一表示部を備えることを特徴とする。

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、
ミシンモーターと、
前記ミシンモーターにより回転駆動が行われる上軸と、
前記上軸の軸角度を検出する上軸検出部と、
縫い針を保持する針棒と、
前記針棒と同期的に上下動及び揺動を行い、針板上の被縫製物の送りを行う送り足と、
前記送り足の上下動の動力を前記上軸から取り出す偏心カムと、
前記偏心カムが規定の向きであることを検出する際の基準として前記偏心カムの外周に設けられた被検出部と、
前記上軸に対する前記偏心カムの連結と非連結とを切替可能とする連結部と、
ミシン内部における前記偏心カムの向きを固定した固定状態と前記上軸を中心とする回転を可能にする解除状態とを切替可能とする固定部と、
前記被検出部を検出する位置検出部と、
前記偏心カムの標準調節状態において、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度を標準位置として予め記憶する記憶部と、
前記固定部を固定状態、前記連結部を非連結とした状態で前記上軸を回転させて行われる前記送り足と前記縫い針との位相調節作業の前後それぞれの場合で、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して表示する第一表示部とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンにおいて、
リセットを入力してからの前記上軸検出部による検出上軸角度の変化量を表示する第二表示部を備えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のミシンにおいて、
前記固定部による前記偏心カムの固定状態を検出する固定検出部を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、
請求項１に記載のミシンにおける前記縫い針と前記送り足の上下動タイミングの調節方法において、
前記位相調節作業の前に、前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度を前記第一表示部で表示させる第一表示工程と、
前記固定部により前記偏心カムを固定状態とし、前記連結部による前記上軸に対する前記偏心カムの連結を非連結とした状態で、前記上軸を前記偏心カムに対して回して、前記送り足と前記縫い針との位相調節作業を行う調節工程と、
前記連結部により前記上軸に対して前記偏心カムを連結し、前記固定部による前記偏心カムの固定を解除した状態で、再び、前記上軸を回転させて前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部により検出された前記上軸の軸角度を前記第一表示部で表示させる第二表示工程とを備えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、
請求項２に記載のミシンにおける前記縫い針と前記送り足の上下動タイミングの調節方法において、
前記位相調節作業の前に、前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して前記第一表示部で表示させる第一表示工程と、
前記固定部により前記偏心カムを固定状態とし、前記連結部による前記上軸に対する前記偏心カムの連結を非連結とした状態で、前記上軸を前記偏心カムに対して回して、前記送り足と前記縫い針との位相調節作業を行う調節工程と、
前記連結部により前記上軸に対して前記偏心カムを連結し、前記固定部による前記偏心カムの固定を解除した状態で、再び、前記上軸を回転させて前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して前記第一表示部で表示させる第二表示工程とを備えることを特徴とする。

本発明は、位相調節作業の前後それぞれの場合で、位置検出部による被検出部の検出時の上軸検出部による検出上軸角度を表示するので、位相調節作業によって生じた偏心カムに対する上軸の相対的な角度変化量の値を第一表示部で確認することができる。
従って、偏心カムの位置調節により送り足の接地と針棒の針落ちの相対的なタイミングを調節する場合に、偏心カムの調節量が客観的な軸角度の数値で得ることができ、これを参照することで、異なる被縫製物に変更された場合でも、感覚に頼らず、数量で適正に調節することができ、縫いの均質化を図ることが可能となる。また、同じ被縫製物の縫製における再現性も向上することが可能となる。さらに、同機種の他のミシンに対しても同じ調節を容易に適用することが可能となる。

発明の実施形態たる総合送りミシンのミシンアーム部の一部分を切り欠いた斜視図である。図１と同じ部分を上軸に沿った方向から見た正面図である。総合送りミシンの制御系を示す制御ブロック図である。調節モードにおいて操作パネルの表示部に表示される調節入力画面の表示例を示す。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は送り足と針棒の下降タイミング調節作業を順番に示した説明図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は図５（Ｂ）に続く送り足と針棒の下降タイミング調節作業を順番に示した説明図である。

［発明の実施形態の概略］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳しく説明する。本実施形態では、針棒が揺動して縫い針と送り足と送り歯とが一体となって被縫製物を送る総合送りミシンを例に説明する。
図１は総合送りミシン１０のミシンアーム部の一部分を切り欠いた斜視図、図２は同部分を上軸に沿った方向から見た正面図、図３は総合送りミシン１０の制御系を示す制御ブロック図である。
以下の説明では、水平であって互いに直交する二方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とし、鉛直上下方向をＺ軸方向とする。また、図１及び図２に示すように、Ｘ軸方向の一方を「前」、他方を「後」とし、Ｙ軸方向の一方を「左」、他方を「右」とし、Ｚ軸方向の一方を「上」、他方を「下」とする。なお、「前」は、被縫製物の送り方向下流側と一致し、「後」は被縫製物の送り方向上流側と一致している。
また、以下の説明において、符号を付していない構成は全て図示を省略している。

総合送りミシン１０（以下、単にミシン１０という）は、送り歯により針板上の被縫製物に対して下から送り動作を行う下送り機構と、ミシンモーター１１を駆動源として、縫い針を保持する針棒１２に上下動動作とＸ軸方向に沿った揺動動作とを付与する針棒動作機構と、針板上の被縫製物に対して上から送り動作を付与する上送り機構３０と、上記各構成を格納支持するミシンフレームと、上記各構成の動作制御を行う制御装置９０とを備えている。

［ミシンフレーム］
ミシンフレームは、ミシン１０の下部に位置するミシンベッド部とミシンベッド部の右端部から立設された立胴部と、立胴部の上端部から左方に延出されたミシンアーム部１３とからなるが、ミシンアーム部１３の左端部のみを図１及び図２に図示している。

［針棒動作機構］
針棒動作機構は、ミシンモーター１１により回転駆動を行う上軸２１と、針棒１２を上下動可能に支持する針棒揺動台と、上軸２１の回転動作を上下動動作に変換して針棒１２に伝達する針棒クランク機構と、下送り機構から針棒揺動台にＸ軸方向に沿った揺動動作を伝達する揺動機構とを備えている。

ミシンモーター１１は、出力軸が上軸２１に連結されている。上軸２１には、その軸角度を検出する上軸検出部としてのエンコーダー２２が設けられている。
上軸２１は、ミシンアーム部１３内において、Ｙ軸方向に平行な状態で回転可能に支持されている。また、上軸２１は、その右端部がミシンアーム部１３の外部に突出しており、当該右端部には、図示しない手回しプーリが固定装備されている。従って、ミシンモーター１１が駆動していない状態において、上軸２１は、手回しプーリにより手動で回転させることができる。

針棒揺動台は、ミシンアーム部１３内においてその長手方向が概ねＺ軸方向に沿った状態で設けられ、その上端部がＹ軸回りに回動可能に支持されて下端部がＸ軸方向に沿って揺動を行うことができる。さらに、針棒揺動台は、当該揺動台の長手方向に沿った状態で針棒１２を支持している。さらに、当該針棒１２の長手方向に沿って滑動可能に支持している。
針棒１２は、その下端部に縫い針を保持しており、針棒揺動台の揺動により、縫い針側となる針棒１２の下端部をＸ軸方向（前後方向）に沿って揺動させることができる。

針棒クランク機構は、上軸２１の左端部に設けられた回転カムと、回転カムの外周近傍に一端部が連結された針棒クランクロッドと、針棒１２に抱き締め固定された針棒抱きとを備え、針棒クランクロッドの下端部は針棒抱きに連結されている。これらの構成により、針棒クランク機構は、回転カムの回転動作を上下動動作に変換して針棒１２に伝達することができる。

揺動機構は、後述する下送り機構の水平送り軸を中心として往復の揺動行う揺動腕から複数のリンク体を介して針棒揺動台にＸ軸方向に沿った往復揺動動作を伝達する。揺動機構は、送り歯の送り動作及び針棒の上下動動作と同期した往復揺動動作を針棒揺動台に伝達する。

針棒１２は、揺動機構により往復揺動動作を行う針棒揺動台と共にその下端部がＸ軸方向に沿って往復揺動を行い、針棒クランク機構により往復上下動を行う。そして、Ｘ軸方向に沿った往復揺動と往復上下動とが同期しているので、針棒１２は、その下端部がＸ−Ｚ平面に沿った長円運動を行う。そして、その長円運動における下部の軌跡を移動する過程で縫い針を被縫製物に突き通し、前方に送りを行うことができる。

［下送り機構］
下送り機構は、上軸２１から動力が伝達された回転を行う下軸と、針板の開口部から出没して針板上の被縫製物を前方に送る送り歯と、下軸からＸ軸方向の往復動作を取り出して送り歯に伝える水平送り機構と、下軸からＺ軸方向の往復動作を取り出して送り歯に伝える上下送り機構と、水平送り機構が送り歯に伝達するＸ軸方向の往復動作の振幅を変更調節する送り調節機構とを備えている。

下軸は、例えば、ベルト機構を介して上軸から回転が伝達される。
水平送り機構は、カムクランク機構からなり、下軸の回転をＸ軸方向の往復動作に変換して送り歯に伝達する。
上下送り機構は、カムクランク機構からなり、下軸の回転をＺ軸方向の往復動作に変換して送り歯に伝達する。
送り調節機構は、水平送り機構が送り歯にＸ軸方向の往復動作を伝達するリンク部材に連結され、当該リンク部材の一端部が往復揺動を行う方向を変えることにより、送り歯に伝わるＸ軸方向の往復動作の振幅を変更調節する。
送り歯は、水平送り機構からのＸ軸方向の往復動作と上下送り機構からのＺ軸方向の往復動作とが同期して入力され、これらの合成により、Ｘ−Ｚ平面に沿った長円運動を行う。そして、長円軌跡の上部を通過する際に、送り歯の上端部が針板の開口部から突出しながら前方に移動して、針板上の被縫製物を前方に送る。

［上送り機構］
上送り機構３０は、針板上の被縫製物に上から接して縫い針と共に被縫製物の送り動作を行う送り足と、送り足の前側で被縫製物に押さえ圧を付与する押さえ足と、上軸２１から動力が伝達されて往復回動を行う上送り軸３１と、上軸２１から上送り軸３１に往復回動動作を伝達するカムクランク機構４０と、上送り軸３１の往復回動を上下動に変換して送り足に付与する動作変換機構と、を備えている。

送り足は、針板上であって針落ち位置に配置されており、下降する縫い針を挿通する貫通孔が形成されている。そして、Ｚ軸方向の往復動作とＸ軸方向の往復動作とが合成されたＸ−Ｚ平面に沿った長円運動を行い、長円軌跡の下部を通過する際に、送り足が針板上の被縫製物に上から接して、前方に送る。なお、送り足のＸ軸方向の移動は、縫い針及び送り歯のＸ軸方向の移動と一致しており、送り足と縫い針と送り歯の協働により被縫製物を送る。

押さえ足は、押さえ棒１４に支持され、Ｘ軸方向には往復移動せず、送り足の隣で上下動のみを行う。押さえ足の上下動は、送り足と交互に行われる。即ち、送り足が接地して前方に移動している間、押さえ足は上昇しており、送り足が上昇して後方に移動している間、押さえ足は下降して被縫製物の押さえを実行する。

送り足は、前述した針棒動作機構の揺動機構により針棒と共にＸ軸方向の揺動動作が付与される。そして、送り足は、カムクランク機構４０と上送り軸３１と動作変換機構との協働によりＺ軸方向の往復動作が行われる。

上送り軸３１は、ミシンアーム部１３内において、上軸２１に平行であってＹ軸回りに回転可能に支持されている。
カムクランク機構４０は、図１及び図２に示すように、上軸２１に取り付けられた偏心カム４１と、一端部で偏心カム４１を回転可能に保持する上送りロッド４２と、上送り軸３１に抱き締め固定された入力腕４３と、上送りロッド４２の他端部と入力腕４３の回動端部とを連結する連結リンク４４と、上送りロッド４２と連結リンク４４の連結位置の可動方向を規制する規制リンク４５と、規制リンク４５の向きを替えて上軸２１から上送り軸３１に伝わる往復回動角度幅を変動させる上送り調節体４６とを備えている。
なお、図２では、連結リンク４４と規制リンク４５とがＹ軸方向から見て丁度重なる向きとなっている状態を示している。

偏心カム４１は、非偏心部４１１と偏心部４１２とが一体的に形成されており、非偏心部４１１と偏心部４１２とを貫通する上軸２１を、非偏心部４１１に設けられた第一ネジ４１３及び第二ネジ４１４により締結して、偏心カム４１全体を上軸２１に固定している。これら第一ネジ４１３及び第二ネジ４１４は、上軸２１に対する偏心カム４１の連結と非連結とを可能とする連結部として機能する。
また、非偏心部４１１は、上軸２１を中心とする円形でありその外周には、偏心カム４１がミシンアーム部１３内においてＹ軸を中心とする規定の向き（基準位置）であることを検出する際の基準となる被検出部としての検出ピン４１５が設けられている。

検出ピン４１５は、非偏心部４１１の外周面から半径方向外側に突出しており、非偏心部４１１の近傍に設けられた位置検出部としての位置検出センサ４７に近接することにより検出される。
位置検出センサ４７は、ミシンアーム部１３内において、偏心カム４１のＹ軸を中心とする向きが予め定められた規定の向き（基準位置：図５（Ａ）参照）となるときに検出ピン４１５に最も近接するように配置されている。位置検出センサ４７は、その検出部に対向する磁性体とのギャップの大きさに応じて検出信号の強度が変動する電磁ピックアップ等から構成されており、偏心カム４１が規定の向きである場合に、磁性体からなる検出ピン４１５が位置検出センサ４７に最も近接して、検出が行われる。

上送りロッド４２は、一端部において、偏心カム４１の偏心部４１２をＹ軸回りに回転可能に保持している。偏心部４１２は、上軸２１に対して偏心した真円形の外周カムであり、上軸２１の回転により、上送りロッド４２の一端部は上軸２１を中心とする周回動作を行う。

上送りロッド４２は、他端部が上方に向けられており、一端部側の周回動作により偏心カム４１の偏心量に応じた振幅で上下動を行う。
上送りロッド４２は、連結リンク４４の一端部にＹ軸回りに回動可能に連結されており、これらの連結点には、規制リンク４５の一端部もＹ軸回りに回動可能に連結されている。この規制リンク４５の他端部は、上送り調節体４６によりＹ軸回りに回動可能に支持されている。

従って、上送りロッド４２と連結リンク４４の一端部との連結点は、規制リンク４５の他端部を中心とする円弧の軌跡に沿った移動が行われるように規制される。そして、この円弧の軌跡における連結リンク４４の長手方向に沿った往復動作成分のみが入力腕４３に伝達され、往復動作成分に応じた往復角度範囲で上送り軸３１の往復回動動作が行われる。
なお、規制リンク４５の他端部を中心とする円弧の軌跡は、上送り調節体４６を回動させることにより、その向きを調節することができ、これによって、連結リンク４４の長手方向に沿った往復動作成分が増減し、上送り軸３１の往復回動角度範囲を増減調節することができる。つまり、送り足の上下動の振幅を増減調節することができる。

また、カムクランク機構４０は、偏心カム４１を、ミシンアーム部１３内におけるＹ軸を中心とする所定の向き（固定位置とする：図６（Ａ）参照）に固定する固定状態とＹ軸回りの回転を可能にする解除状態とを切替可能とする固定部５０を備えている。
固定部５０は、後述する縫い針と送り足の上下動の相対的なタイミング調節作業の際に使用される。

固定部５０は、丸棒状のカム固定軸５１と、ミシンアーム部１３の外部から内部に貫通して取り付けられたカム固定軸ガイドパイプ５２と、偏心カム４１の非偏心部４１１の外周に形成されたカム固定軸５１の先端部を挿入可能な有底穴からなるカム固定穴部５３と、カム固定軸ガイドパイプ５２へのカム固定軸５１の挿入状態を検出する軸検出センサ５４（図３参照）からなる。

カム固定軸５１は、カム固定軸ガイドパイプ５２よりも十分に長い丸棒である。
カム固定軸ガイドパイプ５２は、カム固定軸５１の外径とほぼ同一であってカム固定軸５１を挿入可能な内径の断面円形のパイプであり、ミシンアーム部１３の前面外部からミシンアーム部１３内の偏心カム４１近傍まで延びている。
カム固定穴部５３は、円形穴であり、偏心カム４１がＹ軸を中心とする所定の向き（固定位置）である場合に、カム固定軸ガイドパイプ５２の中心孔と同心となるように偏心カム４１の非偏心部４１１の外周面上に設けられている。

従って、偏心カム４１を固定位置に向けて、ミシンアーム部１３の外側からカム固定軸５１をカム固定軸ガイドパイプ５２に挿入すると、カム固定軸ガイドパイプ５２の延長線上に案内されて、カム固定軸５１の先端部がカム固定穴部５３に挿入される。そして、カム固定軸５１の挿入状態を維持することより、ミシンアーム部１３内におけるＹ軸を中心とする固定位置に偏心カム４１を固定する固定状態とすることができる。
また、カム固定軸５１をカム固定軸ガイドパイプ５２から引き抜けば、偏心カム４１のＹ軸回りの回転を可能とする解除状態に切り替えることができる。

軸検出センサ５４は、例えば、フォトインタラプタのような光学的にカム固定軸ガイドパイプ５２内のカム固定軸５１の挿入状態を検出するセンサでもよいし、カム固定軸ガイドパイプ５２内にカム固定軸５１が挿入されることによりＯＮ状態となるマイクロスイッチ等の接触式センサでもよい。或いは、カム固定軸５１を磁性体から形成し、軸検出センサ５４を磁気センサから構成して、カム固定軸５１を検出しても良い。
また、軸検出センサ５４は、偏心カム４１のカム固定穴部５３近傍に設け、当該カム固定穴部５３内にカム固定軸５１の先端部が挿入されているか否かを光学的なセンサ、接触式センサ、磁気センサ等からなる軸検出センサ５４で検出しても良い。

動作変換機構は、上送り軸３１に設けられ、上送り軸３１を中心として回動する出力腕と、出力腕の回動端部と送り足と押さえ足とに個別に連結される三点の連結点を備えるＬ字リンクとを備えている。
そして、上送り軸３１と共に出力腕が往復回動動作を行うと、Ｌ字リンク全体が揺動し、送り足と押さえ足とに交互に上下の往復動作を伝達する。
これにより、送り足は、Ｘ軸方向の往復動作とＺ軸方向の往復動作とが入力され、これらの合成により長円運動を行い、被縫製物の送り動作を行うことができる。

［ミシンの制御系］
図３に示すように、ミシン１０は、ミシン各部の動作を制御するための制御手段としての制御装置９０を備えている。そして、制御装置９０は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ９２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ９３と、縫製データなど各種データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ９４と、ＲＯＭ９２内のプログラムを実行するＣＰＵ９１とを備えている。

また、ＣＰＵ９１は、図示しないインターフェイスを介して、ミシンモーター駆動回路１１ａを介してミシンモーター１１と接続されている。ミシンモーター１１は、エンコーダー２２が併設されたサーボモーターであり、出力軸角度、即ち、上軸角度が検出されてＣＰＵ９１に出力される。
さらに、ＣＰＵ９１は、インターフェイス４７ａ，５４ａを介して、位置検出センサ４７、軸検出センサ５４と接続されている。

また、ＣＰＵ９１には、図示しないインターフェイス９６ａ，９７ａを介して、操作パネル９５が接続されている。操作パネル９５は、タッチパネル９６と液晶パネルからなる表示部９７を備えている。
タッチパネル９６は、表示部９７の表示画面上に配されており、表示部９７の表示画面に対する接触位置を検出する機能を有する。
表示部９７は、各種キーやボタンを有する操作キー群や、各種縫製データや各種表示画面、その他の各種情報を表示する機能を有する。

［送り足と針棒の位相調節作業及び調節制御］
ミシン１０の送り足と針棒の下降タイミングを調節する位相調節作業及びその際に制御装置９０が実行する調節制御について説明する。図４は調節モードにおいて操作パネル９５の表示部９７に表示される調節入力画面Ｇ１を示し、図５（Ａ）〜図６（Ｂ）は送り足と針棒の下降タイミング調節作業を順番に示した説明図である。なお、図５（Ａ）〜図６（Ｂ）内の上軸２１に記載された点Ｓは上軸２１の軸角度の変化を視覚的に示すために便宜的に記載したものであり、実際の上軸２１には付されていない。
調節制御を実行する調節モードでは、以下の制御及び処理をＲＯＭ９２に格納された制御プログラムに基づいてＣＰＵ９１が実行する。調節モードは、例えば、操作パネル９５からモード選択を入力することにより実行される。

調節モードにおいて、作業者は手回しプーリを操作して、上軸２１を正回転方向に回転させる。このとき、規定の方向は、予め一定方向に定められていれば、時計方向又は反時計方向のいずれでもよいが、ここでは、図１における時計方向を正回転方向として説明する。
上記上軸回転操作において、制御装置９０のＣＰＵ９１は、位置検出センサ４７により偏心カム４１の非偏心部４１１に設けられた検出ピン４１５が検出されると（図５（Ａ））、その時のエンコーダー２２の検出上軸角度をＲＡＭ９３又はデータメモリ９４に記憶するとともに、標準位置に対する現在の偏心カム４１の連結位置（現在の基準位置における上軸角度）のズレ角度を算出し、調節入力画面Ｇ１の第一表示部Ｈ１に「カム角度」として表示する（第一表示工程）。
なお、事前設定として、ミシン出荷段階時など、ミシンのユーザーによる送り足と縫い針との位相調節作業が行われたことがない初期状態（標準調節状態）で上軸２１を回転させて、位置検出センサ４７により検出ピン４１５が検出された時のエンコーダー２２の検出上軸角度を偏心カム４１の「標準位置」としてＲＡＭ９３又はデータメモリ９４等の記憶部に予め記憶している。

次に、固定部５０により偏心カム４１を固定位置に固定する作業が行われるが、固定部５０により偏心カム４１が固定される前に、予め、第一ネジ４１３を緩めておく。
即ち、ミシンアーム部１３内は、各部品が密集しているので、第一ネジ４１３と第二ネジ４１４に対してミシンアーム部１３の外部から工具がアクセス可能な偏心カム４１の向きが一定の位置に制限される。具体的には、第一ネジ４１３及び第二ネジ４１４は、いずれも、図２における第二ネジ４１４の位置でなければ工具がアクセスできず、緩めることができない。従って、第一ネジ４１３は、固定部５０により偏心カム４１が固定される前に緩めておく必要がある。
このため、作業者は、第一ネジ４１３がアクセス可能な位置となるように手回しプーリを回して（図５（Ｂ））、第一ネジ４１３を緩める。

そして、作業者は、偏心カム４１が固定位置となるまで手回しプーリを回して、カム固定軸ガイドパイプ５２に対して外部からカム固定軸５１を、カム固定穴部５３の内部に到達するまで挿入して、偏心カム４１が固定位置から回転しないように固定する（図６（Ａ））。
さらに、偏心カム４１を固定してから、表示部９７の調節入力画面Ｇ１のリセットボタンＢ１を押下する。これにより、ＣＰＵ９１は、リセットボタンＢ１を押下した瞬間のエンコーダー２２の検出上軸角度を0°とし、当該0°からの検出上軸角度の変化量を調節入力画面Ｇ１の「リセットボタンを押した位置からの上軸角度」を表示する第二表示部Ｈ２に表示する。

ここで、偏心カム４１が固定位置に固定された状態で、送り足に対する縫い針の位相調節が行われるので（詳細は後述する）、固定位置は、予め、送り足が縫い針の位相調節に適した高さとなる位置に設定しておくことが望ましい。例えば、送り足が被縫製物に接地するタイミングに対して縫い針が針落ちするタイミングを適正に調節する場合には、偏心カム４１の固定位置は、送り足が被縫製物に接地する高さとなる位置に設定することが望ましい。
この場合、被縫製物の厚さが既値である場合には、針板よりも被縫製物の厚さ分だけ送り足が高くなる偏心カム４１の位置を固定位置とすべきである。
また、被縫製物の厚さが既値ではない場合には、針板よりも被縫製物の標準的な厚さ分だけ送り足が高くなる偏心カム４１の位置を固定位置とすべきである。或いは、送り足が針板に設置する高さとなる偏心カム４１の位置を固定位置とすべきである。

なお、ミシンアーム部１３の内部は、外側から見えないので、第一ネジ４１３がアクセス可能な位置となるように手回しプーリを回す作業や、偏心カム４１が固定位置となるように手回しプーリを回す作業は難しい。
このため、ミシンアーム部１３に、偏心カム４１が外部から観察可能とする窓部を設けてもよい。
また、前述した検出ピン４１５と上記第一ネジ４１３のアクセス可能な位置と上記偏心カム４１の固定位置のそれぞれの相対的なＹ軸回りの軸角度は、偏心カム４１の設計段階で決まっている既知の値であり、不変である。
そして、前述した「リセットボタンを押した位置からの上軸角度」を表示する第二表示部Ｈ２には、固定位置において最後にリセットボタンＢ１が押されたときからの上軸角度の変化量が表示されているので、固定位置からの上軸角度の変化量として参照することが可能である。これにより、第一ネジ４１３のアクセス可能な位置や偏心カム４１の固定位置に偏心カム４１を位置決めすることも可能である。

次に、作業者は、第二ネジ４１４を緩める。第二ネジ４１４は、偏心カム４１が固定位置にある状態で工具がアクセス可能な位置に設定されているので、手回しプーリによる回転操作を行うことなく、第二ネジ４１４を緩めることができる。
これにより、偏心カム４１と上軸２１が非連結状態となり、偏心カム４１は固定した状態で上軸２１のみを回転させることが可能となる。
従って、固定部５０により固定された偏心カム４１に対して手回しプーリにより上軸２１を回転させて、送り足に対して縫い針が所望の高さとなるように目で確認しながら調節を行う（図６（Ｂ）、調節工程）。
例えば、図６（Ｂ）に示すように、反時計方向に角度θだけ上軸２１を回転させて調節が行われたとする。その場合、ＣＰＵ９１は、調節入力画面Ｇ１の「リセットボタンを押した位置からの上軸角度」の第二表示部Ｈ２に「−θ」を表示する。
このように、上軸の調節角度変化量を確認しながら調節作業を行うことができる。

そして、第二ネジ４１４を締結し、偏心カム４１と上軸２１とを連結する。そして、固定部５０のカム固定軸５１をカム固定軸ガイドパイプ５２から抜くと、偏心カム４１は、ミシンアーム部１３内での固定状態が解除される。この状態から第一ネジ４１３がアクセス可能な位置となるように手回しプーリを回して、第一ネジ４１３も締結する。

さらに、作業者は手回しプーリを操作して上軸２１を回転させ、この上軸回転操作により、位置検出センサ４７により検出ピン４１５が検出されると、制御装置９０のＣＰＵ９１は、検出時におけるエンコーダー２２の検出上軸角度をＲＡＭ９３又はデータメモリ９４に記憶する。この検出上軸角度は、位相調節後の新たな基準位置における上軸角度である。ＣＰＵ９１は、標準位置に対する現在の偏心カム４１の連結位置（新たな基準位置における上軸角度）のズレ角度を算出し、算出したズレ角度量を調節入力画面Ｇ１の第一表示部Ｈ１に「カム角度」として表示する（第二表示工程）。
このとき、調節作業後に第一表示部Ｈ１に表示される「カム角度」を確認することによって、作業者は目標値となっているかを最終確認することができる。

さらに、調節モード時以外においても、上軸２１の回転毎に位置検出センサ４７により検出ピン４１５が検出された時のエンコーダー２２の検出上軸角度をＲＡＭ９３又はデータメモリ９４に記憶するとともに、標準位置に対する現在の偏心カム４１の連結位置のズレ角度を算出し、「カム角度」として表示可能とする第三表示部を設けてもよい。

また、ＣＰＵ９１は、操作ペダル９８の踏下による縫製開始指令が入力されると、軸検出センサ５４のセンサ出力により、カム固定軸５１がカム固定軸ガイドパイプ５２に挿入されている状態にあるか否かを判定する。
そして、カム固定軸５１がカム固定軸ガイドパイプ５２に挿入されている状態にあると判定した場合に、ＣＰＵ９１は、報知処理を実行する。報知処理としては、例えば、表示部９７において、カム固定軸５１が挿入されたままであることの報知画面表示を行ってミシンの使用者に報知する表示制御や、操作ペダル９８の踏下状態にかかわらず、ミシンモーター１１の駆動を禁止する制御等である。

［実施形態の技術的効果］
以上のように、ミシン１０では、上軸２１の軸角度を検出するエンコーダー２２と、上軸２１に対する偏心カム４１の連結と非連結とを切替可能とする連結部としての第一ネジ４１３及び第二ネジ４１４と、偏心カム４１のミシン内部におけるＹ軸回りの向きの固定と解除とを切替可能とする固定部５０と、偏心カム４１に設けられた検出ピン４１５を検出する位置検出センサ４７と、カム固定軸５１によって偏心カム４１を固定状態、第一ネジ４１３及び第二ネジ４１４を非連結状態として上軸２１を回転させて行われる送り足と縫い針との相対的な位相調節作業の前後それぞれの場合で、位置検出センサ４７により検出ピン４１５が検出されたときのエンコーダー２２による検出上軸角度と標準位置とのズレ角度を算出して表示する第一表示部Ｈ１を備えている。
このため、位置検出センサ４７とエンコーダー２２の協働により、標準位置に対する現在の偏心カム４１の連結位置のズレ角度を第一表示部Ｈ１で確認することができる。
従って、偏心カム４１の調節量が客観的な軸角度の数値で得ることができ、これを参照することで、異なる被縫製物に変更された場合でも、感覚に頼らず、数量で適正に調節することができ、縫いの均質化を図ることが可能となる。また、同じ被縫製物の縫製における再現性も向上することが可能となる。さらに、同機種の他のミシンに対しても同じ調節を容易に適用することが可能となる。

また、ミシン１０は、リセットボタンＢ１によるリセットを入力してからのエンコーダー２２による検出上軸角度の変化量を表示する第二表示部Ｈ２を備えている。
従って、偏心カム４１の位置調節により送り足の接地と針棒の針落ちの相対的なタイミングの調節作業時に、リセット時からの上軸角度の変化量を確認しながら調節することができ、より適正に調節作業を行うことが可能となる。

また、ミシン１０は、カム固定軸５１のカム固定軸ガイドパイプ５２への挿入状態の検出により、固定部５０による偏心カム４１の固定状態を検出する固定検出部としての軸検出センサ５４を備えているので、カム固定軸５１をカム固定軸ガイドパイプ５２に挿入したままでミシンモーター１１を駆動することによる破損等の事故の発生を低減し、ミシン１０の保護を図ることが可能となる。

［その他］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、ミシン１０を構成する各機構の細部構成及び各機構の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

上記実施形態では、標準位置に対する現在の偏心カム４１の連結位置のズレ角度を算出し、第一表示部Ｈ１に「カム角度」として表示するミシンを例示したが、これに限らない。
例えば、位相調節作業の前に位置検出センサ４７により偏心カム４１に設けられた検出ピン４１５が検出された時のエンコーダー２２の検出上軸角度を第一表示部Ｈ１に「カム角度」として表示し（第一表示工程）、位相調節作業の後に位置検出センサ４７により偏心カム４１に設けられた検出ピン４１５が検出された時のエンコーダー２２の検出上軸角度を第一表示部Ｈ１に「カム角度」として再び表示（第二表示工程）するようにしても良い。
この場合、位相調節作業による偏心カム４１の調節量が前後の上軸角度から客観的な軸角度の数値として把握することができ、これを参照することで、異なる被縫製物に変更された場合でも、感覚に頼らず、数量で適正に調節することができ、縫いの均質化を図ることが可能となる。また、同じ被縫製物の縫製における再現性も向上することが可能となる。さらに、同機種の他のミシンに対しても同じ調節を容易に適用することが可能となる。

また、上記実施形態では、ミシンとして総合送りミシンを例示したが、これに限らず、例えば、針棒はＸ軸方向に揺動を行わない上送りミシンにも本発明を適用可能である。上送りミシンは、針棒が上昇している間に、送り足と送り歯とによって被縫製物を送るミシンだが、送り足の上下動と縫い針の上下動との相対的なタイミングを調節する必要があるので、上送り機構３０の構成を適用することにより、総合送りミシン１０の場合と同じ技術的効果を得ることが可能である。

１０総合送りミシン
１１ミシンモーター
１２針棒
１３ミシンアーム部
２１上軸
２２エンコーダー（上軸検出部）
３０上送り機構
３１上送り軸
４０カムクランク機構
４１偏心カム
４１１非偏心部
４１２偏心部
４１３第一ネジ（連結部）
４１４第二ネジ（連結部）
４１５検出ピン（被検出部）
４２上送りロッド
４３入力腕
４４連結リンク
４５規制リンク
４６上送り調節体
４７位置検出センサ（位置検出部）
５０固定部
５１カム固定軸
５２カム固定軸ガイドパイプ
５３カム固定穴部
５４軸検出センサ（固定検出部）
９０制御装置
９１ＣＰＵ
９４データメモリ
Ｈ１第一表示部
Ｈ２第二表示部

Claims

ミシンモーターと、
前記ミシンモーターにより回転駆動が行われる上軸と、
前記上軸の軸角度を検出する上軸検出部と、
縫い針を保持する針棒と、
前記針棒と同期的に上下動及び揺動を行い、針板上の被縫製物の送りを行う送り足と、
前記送り足の上下動の動力を前記上軸から取り出す偏心カムと、
前記偏心カムが規定の向きであることを検出する際の基準として前記偏心カムの外周に設けられた被検出部と、
前記上軸に対する前記偏心カムの連結と非連結とを切替可能とする連結部と、
ミシン内部における前記偏心カムの向きを固定した固定状態と前記上軸を中心とする回転を可能にする解除状態とを切替可能とする固定部と、
前記被検出部を検出する位置検出部と、
前記固定部を固定状態、前記連結部を非連結とした状態で前記上軸を回転させて行われる前記送り足と前記縫い針との位相調節作業の前後それぞれの場合で、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度を表示する第一表示部を備えることを特徴とするミシン。
ミシンモーターと、
前記ミシンモーターにより回転駆動が行われる上軸と、
前記上軸の軸角度を検出する上軸検出部と、
縫い針を保持する針棒と、
前記針棒と同期的に上下動及び揺動を行い、針板上の被縫製物の送りを行う送り足と、
前記送り足の上下動の動力を前記上軸から取り出す偏心カムと、
前記偏心カムが規定の向きであることを検出する際の基準として前記偏心カムの外周に設けられた被検出部と、
前記上軸に対する前記偏心カムの連結と非連結とを切替可能とする連結部と、
ミシン内部における前記偏心カムの向きを固定した固定状態と前記上軸を中心とする回転を可能にする解除状態とを切替可能とする固定部と、
前記被検出部を検出する位置検出部と、
前記偏心カムの標準調節状態において、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度を標準位置として予め記憶する記憶部と、
前記固定部を固定状態、前記連結部を非連結とした状態で前記上軸を回転させて行われる前記送り足と前記縫い針との位相調節作業の前後それぞれの場合で、前記位置検出部による前記被検出部の検出時の前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して表示する第一表示部とを備えることを特徴とするミシン。
リセットを入力してからの前記上軸検出部による検出上軸角度の変化量を表示する第二表示部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
前記固定部による前記偏心カムの固定状態を検出する固定検出部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
請求項１に記載のミシンにおける前記縫い針と前記送り足の上下動タイミングの調節方法において、
前記位相調節作業の前に、前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度を前記第一表示部で表示させる第一表示工程と、
前記固定部により前記偏心カムを固定状態とし、前記連結部による前記上軸に対する前記偏心カムの連結を非連結とした状態で、前記上軸を前記偏心カムに対して回して、前記送り足と前記縫い針との位相調節作業を行う調節工程と、
前記連結部により前記上軸に対して前記偏心カムを連結し、前記固定部による前記偏心カムの固定を解除した状態で、再び、前記上軸を回転させて前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部により検出された前記上軸の軸角度を前記第一表示部で表示させる第二表示工程とを備えることを特徴とする調節方法。
請求項２に記載のミシンにおける前記縫い針と前記送り足の上下動タイミングの調節方法において、
前記位相調節作業の前に、前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して前記第一表示部で表示させる第一表示工程と、
前記固定部により前記偏心カムを固定状態とし、前記連結部による前記上軸に対する前記偏心カムの連結を非連結とした状態で、前記上軸を前記偏心カムに対して回して、前記送り足と前記縫い針との位相調節作業を行う調節工程と、
前記連結部により前記上軸に対して前記偏心カムを連結し、前記固定部による前記偏心カムの固定を解除した状態で、再び、前記上軸を回転させて前記位置検出部により前記被検出部が検出されたときに前記上軸検出部による検出上軸角度と前記標準位置とのズレ角度を算出して前記第一表示部で表示させる第二表示工程とを備えることを特徴とする調節方法。