JP2871285B2 - ミシンの回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用等のミシンにお
いて、動力駆動手段にて回転駆動する上軸等の駆動部の
回転数を、布押え足の間欠押え機構の作動状態・非作動
状態に応じて自動的に変更調節できる制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
制御部に予め記憶されたプログラムに従って縫製する工
業用のミシンは、上軸等の回転数を操作部の回転数設定
ダイヤル等の操作により指定し、制御部の制御にて前記
設定回転数で作動するものである。一方、ミシンには、
縫針を上下往復動するのに同期して、加工布を間欠的に
押下する布押え機構（間欠押え機構）を備えている。こ
の間欠押え機構は、上下揺動機構部等からなるため、ミ
シンの回転数が2000rpm 程度までの速度であれば正常に
機能するが、それを越えた高速回転では、上下揺動機構
部等の機構部が破損したり、摺動・揺動の軸受け部が焼
きつく等の不具合が生じる。

【０００３】従って、前記工業用のミシンを高速運転す
る場合、前記布押え機構としての間欠押え機構を上下動
しない非作動状態に保持するように切り換える必要があ
が、この切り換え作業を忘れると、上述の不具合が生じ
る。本発明は、間欠押え機構を上下動作動状態に設定し
ているときには、作業者がミシンの回転数を高速に設定
しても、所定の回転数以上で回転しないように自動制御
して、故障が発生することがない安全なミシンの回転数
制御装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のミシンの回転数制御装置は、ミシンの針棒
の上下往復動に同期して押え棒を間欠的に上下動させる
間欠押え機構と、該間欠押え機構の動作状態及び停止状
態に切り換える切換機構と、ミシンの駆動部の回転数を
設定する指令操作部と、前記駆動部の回転数を制御する
制御部を備えてなるミシンにおいて、前記間欠押え機構
の動作状態及び停止状態を検出するセンサを備え、間欠
押え機構を動作状態にするときには、前記指令操作部へ
の許容回転数以上の指令信号に拘らず、当該許容回転数
またはそれ以下の回転数で駆動部を作動させるように制
御するものである。

【０００５】

【発明の作用・効果】上記のように本発明の構成によれ
ば、センサの検出信号により、間欠押え機構が動作状態
であるか停止状態であるかを検出することができる。こ
のセンサの検出信号に応じて、制御部では、間欠押え機
構が停止状態であると判別すると、指令操作部での回転
数の入力信号に従って、高速度のミシンの運転が可能に
なる。他方、間欠押え機構が動作状態であると判別する
ときには、予め設定した許容回転数かそれ以下の回転数
で、ミシンを回転駆動させるように制御するので、間欠
押え機構が高速度で運動することによる、当該間欠押え
機構の破損や軸受け部・摺動部等の焼き付き事故を未然
に防止できる。その結果、安全なミシンを提供すること
ができ、ミシンの耐久性を向上できるという効果を奏す
る。

【０００６】

【実施例】次に本発明を具体化した実施例について説明
する。図１はミシンの加工布送り装置の一実施例を示す
斜視図である。加工布送り装置は、基台１上に取付けら
れたミシンテーブルＴの上に配置されるもので、ガイド
レール２と、該ガイドレール２の前方に配置されて加工
布（図示せず）を挟んでミシンテーブルＴ上をＸ方向
（ミシンテーブルＴの平面視においてミシンアームＭの
長手に対して直交方向）及びＹ方向（同じくミシンアー
ムＭの延びる方向と平行方向）に移動可能な保持機構３
と、直交方向移動機構４と、平行方向移動機構５とから
構成されている。これらはミシンアームＭとミシンテー
ブルＴとの間の空間、及びミシンテーブルＴの下部とに
わたって配置されている。

【０００７】ミシンアームＭの内部の上軸６と、ミシン
テーブルＴの下方のカマ駆動機構を作動させるための下
軸７とは、基部コラム８内に配置したタイミングベルト
９を介して同方向に回転するように連結されており、速
度調節可能な駆動モータ等の駆動手段１０にて駆動され
る。保持機構３は、加工布の挟持する平面視矩形状等の
上下押え枠体１１ａ，１１ｂと、その上下押え枠体１１
ａ，１１ｂを押えて上方に上げる押え上げ機構１２と、
エアシリンダ等の昇降用アクチェータ１３と、下押え枠
体１１ｂをミシンテーブルＴの前方（基部コラム８と反
対側）に押し出すためのエジェクタ装置１４とから構成
されている。上下押え枠体１１ａ，１１ｂは、その間に
加工布を配置して加工布を挟み、ミシンテーブルＴに確
実に保持する。そして、昇降用アクチェータ１３を作動
させることにより、前記押え上げ機構１２における腕部
材１５を上方に回動させて上押え枠体１１ａを昇降させ
る。なお、カセットを使用する場合には、上下押え枠体
１１ａ，１１ｂは取り外す。

【０００８】保持機構３は、前記ガイドレール２の前面
に沿ってＸ方向に左右移動可能な支持部材１６に連結さ
れて、一体的に移動する。直交方向移動機構４は、図２
に示すように、前記保持機構３をガイドレール２に対し
て、その左右両側長手方向（Ｘ方向）に移動させるもの
であり、支持部材１６に沿って固定した左右長手のラッ
ク１７と、ガイドレール２の前面に取付けられてラック
１７に噛み合うピニオン１８と、該ピニオン１８を回転
駆動するためのスプライン軸１９と、タイミングベルト
２０と正逆回転可能なＡＣサーボモータ２１等から構成
されている。

【０００９】前記基部コラム８内部空間には、図２に示
すように、一対の支持ブラケット２２，２２が設けられ
ており、その一対の支持ブラケット２２，２２間には、
プーリ体２３が回転自在に支持されている。スプライン
軸１９はプーリ体２３の軸心のスプライン孔に対して前
記Ｙ方向に摺動のみ自在に軸支されている。ＡＣサーボ
モータ２１の駆動力はプーリ２４とプーリ体２３とに巻
掛けたタイミングベルト２０を介してスプライン軸１９
に伝達される。

【００１０】前記ガイドレール２を前記平行方向（Ｙ方
向）に移動させるための平行方向移動機構５は、図１に
示すように、前記左右一対の案内レール２５，２５と、
その案内レール２５の延びる方向と平行状に配置した左
右一対のタイミングベルト２６と、そのタイミングベル
ト２６を駆動する駆動軸２７と、これを正逆回転駆動す
るＡＣサーボモータ（図示しない）とを主要素としてい
る。基台１内の上部に配置した前後一対のプーリに各タ
イミングベルト２６を巻掛けし、各タイミングベルト２
６と前記ガイドレール２に固定されたアーム２８とを取
付けブラケット２９により着脱自在に連結する。

【００１１】次に、上軸６の回転により上下動する縫針
Ｎとその上下動に同期して間欠的に上下動する布押え機
構について説明する。中空状のミシンアームＭの先端部
（頭部）には、図７に示すように、下端に縫針Ｎを装着
する針棒３０と、該針棒３０に隣接して平行配置した押
え棒３１とを上下動自在に支持している。また、押え棒
３１の下端に着脱自在に取付けられた押え足３２と前記
縫針Ｎとは針板３３上に臨むように配置されている。

【００１２】さらに、針棒３０は、上軸６の回転に伴っ
て、前記上軸６の先端部寄り部位に被嵌した偏心カムや
これに関連させた揺動アーム等の公知の上下往復動機構
（図示せず）により、針板３３の針孔３４に対して上下
往復動するように構成されている。本発明の布押え機構
は、針棒３０の上下往復動運動に調時させて、押え棒３
１を間欠的に上下往復動させる間欠押え機構３５と、押
え棒３１の上下動ストローク量を大小調節できるストロ
ーク量調節機構３７（図５参照）と、間欠押え機構３５
に関連させて押え足３２の針板３３に対する最低高さ位
置を調節するための最下位置調節機構３６とから構成さ
れている。

【００１３】そして、後述のようにして、連結杆６７の
取付け替えにより、または操作レバー５１の操作にて間
欠押え機構３５を介して押え棒３１と共に押え足３２を
針板３３に向かって上下動させる間欠押えを作動させる
位置と、反対に押え足３２を大きく上昇位置に保持させ
て前記間欠押え機構３５との関連を絶って間欠運動させ
ない非作動状態（停止状態）に保持するように選択でき
る。

【００１４】なお、上軸６を手回しで回転させることが
できる手回し装置は次のように構成されている。即ち、
図４に示すように、前記上軸６の中途には、傘歯状の従
動ギヤ４０が被嵌ねじ止めされており、その従動ギヤ４
０に直交状に交叉して噛み合い可能な傘歯状の駆動ギヤ
４１と、ミシンアームＭの一側面外側に配設した手回し
プーリ４２とを操作軸４３にて連結している。この操作
軸４３は、ミシンアームＭの側壁４４に設けられた軸受
け部４５に回動自在且つ軸線方向に摺動自在に支持され
ている。また、その側壁４４に外向きに開口した凹所４
６内には、操作軸４３に固定された留め輪４８との間に
コイルバネ４７を遊嵌している。さらに、操作軸４３に
被嵌固定された円筒状のキャップ４９は凹所４６に出没
自在に嵌合している。これにより、駆動ギヤ４１がコイ
ルバネ４７により従動ギヤ４０との噛み合い係合を解除
する方向に付勢される。また、前記コイルバネ４７の付
勢力に抗して手回しプーリ４２を図４の実線位置まで押
すと、駆動ギヤ４１が従動ギヤ４０と噛み合い係合状態
となる。

【００１５】ミシンアームＭの側壁４４には、図４に示
すように、枢軸５０が回動自在に軸支されており、その
枢軸５０には、側壁４４の外側で操作レバー５１が固着
されている。その操作レバー５１は、図５に示すよう
に、その先端部５１ａが前記凹所４６の開口部を常時覆
うようにネジリバネ５２にて付勢されている。また、操
作レバー５１の後側には、これを前後回動させるための
補助レバー５３とエアシリンダ等のアクチェータ５４と
が配置されている。

【００１６】これにより、アクチェータ５４のピストン
ロッド５４ａを突出させて補助レバー５３を介して操作
レバー５１を図５の矢印Ａ方向に回動させると、当該操
作レバー５１の先端部５１ａがキャップ４９の前面板か
ら離れ、前記キャップ４９が凹所４６から突出した状態
（前記係合解除状態）となる。このとき、操作レバー５
１の先端部５１ａはキャップ４９の円筒外周とは離れた
状態にある。

【００１７】反対に、アクチェータ５４のピストンロッ
ド５４ａを後退させた状態では、ネジリバネ５２の付勢
力で、操作レバー５１は、図５の矢印Ｂ方向に、キャッ
プ４９の円筒外周に接するまで回動する。この操作レバ
ー５１の先端部５１ａが操作軸４３に接近するよう回動
付勢されているので、作業者が手回しプーリ４２を側壁
４４に向かって押圧して、操作軸４３を介して前記キャ
ップ４９が凹所４６内に没した状態（駆動ギヤ４１が従
動ギヤ４０と噛み合い係合状態）に選択すれば、前記先
端部５１ａの側面にてキャップ４９を前記没した状態に
保持できる。このとき、従動ギヤ４０と駆動ギヤ４１と
は噛み合い係合するので、手回しプーリ４２を手で回す
ことにより、いわゆる手動にて縫針Ｎを上下往復動させ
ることができる。また、前記アクチェータ５４の後退状
態にて操作レバー５１を手にて矢印Ａ方向に回動する
と、手動で前記係合解除するように切り換ることができ
る。

【００１８】そして、前記操作レバー５１が取付けられ
た枢軸５０の内側（ミシンアームＭの内側）には、図６
に示すように、当該枢軸５０に螺子止め等にてアーム５
５を固着しており、該アーム５５に連結した連杆５６の
先端を、軸５７に回動自在に枢支された揺動レバー５８
に連結し、この揺動レバー５８の先端押し上げ部５８ａ
を押え棒３１中途部の係止片５９の下面に臨ませてい
る。そして、操作レバー５１を図６の矢印Ａ方向に回動
すると、前記先端押し上げ部５８ａにて停止片５９を押
し上げ、ばね６０にて下向き付勢した押え棒３１を針板
３３に対して大きく上昇させた位置に保持でき、押え棒
３１の間欠上下動を不能にする。また、操作レバー５１
を矢印Ｂ方向に回動させるときには、前記停止片５９の
下面に対して前記先端押し上げ部５８ａが下方に大きく
離れるので、押え棒３１は針棒３０と連動して上下往復
動することができる。

【００１９】図５に示すように、前記上軸６に被嵌した
偏心カム６１に基端が取付けられた揺動アーム６２は、
その先端をミシンアームＭの側壁４４の孔４４ａから外
に突出させている。揺動アーム６２の先端と、側壁４４
の外側に軸支された回動軸６３の後端に取付けられた調
節アーム６４の上下長手溝孔（図示せず）とを位置調節
可能な取付けねじ６５を介して連結することにより、ス
トローク量調節機構３７を構成している。

【００２０】また、間欠押え機構３５は次のように構成
されている。即ち、連結杆６７は、回動軸６３の前端に
位置する揺動レバー６６と枢着ピン６９箇所で回動自在
に取付けられており、回動軸６３は揺動レバー６６と連
結杆６７とを介して正面視三角状の三角リンク６８の第
１ピン７０に連結されている。三角リンク６８の第２ピ
ン７１はミシン頭部内の上下ガイド部７２に上下摺動自
在に嵌合しており、この第２ピン７１と押え棒３１とは
取付け片７３の箇所で枢支されている。ミシン頭部に支
軸７４にて中途を上下回動自在に支持されたレバー７５
の先端には長孔７６を形成し、該長孔７６に三角リンク
６８の第３ピン７７を摺動可能かつ回転可能に装着して
いる。

【００２１】これにより、上軸６の一定方向回転を回動
軸６３の軸心周りに往復回動に変更する。そして、揺動
レバー６６、連結杆６７、三角リンク６８及びレバー７
５の連動にて押え棒３１を、針棒３０の上下動に同期し
て間欠的に上下動するのである。また、前記調節アーム
６４における長手溝孔に対する前記取付けねじ６５の位
置を異ならせると、押え棒３１の上下動ストローク量を
大小変更できる。

【００２２】レバー７５の後端には、突出ピン７８が高
さ調節可能に取付けられており、その突出ピン７８の上
端には、軸８１に固定された端面カム７９が突出ピン７
８と接当した状態で設けられている。そして、該端面カ
ム７９を軸８１及び正逆回転可能なステップモータ等の
調節用モータ８０にて回動し、突出ピン７８の高さ位置
を変更調節する。これにより、レバー７５を介して上下
ガイド部７２に対する三角リンク６８の高さ位置を変更
して押え棒３１の間欠上下動の最下位置を上下調節する
ことができる。

【００２３】なお、図７の二点鎖線で示すように、回動
軸６３の前端と三角リンク６８とを連結杆６７にて連結
するように、連結杆６７を取付け替えすると、押え棒３
１は最上昇位置にて保持され、上下動することがない。
また、前記調節用モータ８０を載置したケース８２内に
は、連結杆６７の一端の位置を検出できる非接触式（光
反射式）等のセンサ８３が設けられている。該センサ８
３の入力信号は基台１下面に設けた電子式の制御部８４
に入力される。従って、連結杆６７を取付け替えするこ
とにより、または前記操作レバー５１の回動にて当該連
結杆６７の先端がセンサ８３に接近している状態では、
押え棒３１が間欠上下動しない、非作動状態（停止状
態）と判断する。前記連結杆６７の先端がセンサ８３か
ら離れた下方位置にあるときには、間欠上下動できる作
動状態と判断する。

【００２４】支柱８５の水平アーム部先端に取付けられ
た操作盤８６の設定ダイヤルなどにてミシンの回転数を
指示することができる。押え棒３１が間欠上下動しな
い、いわゆる非作動状態（停止状態）では、制御部８４
に予め記憶されたプログラムに従って、前記指示通りの
回転数にてミシンは駆動される。また、前記センサ８３
の検出にて、連結杆６７が下降位置で、間欠上下動でき
る作動状態と判断するときには、制御部８４に予め記憶
された許容回転数、例えば1500rpm にて回転するように
セットされている。従ってこの作動状態では、作業者が
操作盤８６の設定ダイヤルで、2000rpm 以上の回転数を
指示しても、この指示に拘らず、許容回転数、例えば15
00rpm でしか駆動しないのである。

【００２５】このように制御すれば、間欠押え機構３５
は高速度で上下動しないことになり、この機構の破損や
軸受け部、摺動部の焼きつき不良を回避することができ
るのである。この構成により、操作盤８６に設けられた
起動スイッチを押下すると、制御部８４に記憶されたプ
ログラムに従い、駆動手段１０を起動させ、上下軸６，
７を回転させる。この回転駆動に適宜短時間だけ先立っ
てアクチェータ５４のピストンロッド５４ａが突出する
ように作動させ、操作レバー５１を図５の矢印Ａ方向に
回動させると、従動ギヤ４０に対して噛み合い係合状態
に保持されていた駆動ギヤ４１は、前記コイルバネ４７
力にて自動的に係合解除される。

【００２６】また、手回しプーリ４２を図４の実線状態
に押圧し、この状態でアクチェータ５４を作動させて駆
動ギヤ４１と従動ギヤ４１とか噛み合い係合する状態に
保持すれば、手回しプーリ４２にて針棒３０及び押え棒
３１の上下往復動を手動にて実行することができる。こ
れにより、縫針Ｎを針板３３より上昇させて、加工布を
挟んで保持機構３に装着したり、縫針Ｎ、下糸ボビンや
上糸の交換作業を実行することができる。

【００２７】そして、縫製作業に入るべく起動スイッチ
を押下すると、前述のように駆動ギヤ４１と従動ギヤ４
０との係合は自動的に解除される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミシンの斜視図である。

【図２】要部一部切欠き側面図である。

【図３】図２の III−III 矢視側断面図である。

【図４】図２のIV−IV矢視要部拡大断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視側面図である。

【図６】図４のVI−VI矢視側断面図である。

【図７】図６のVII −VII 矢視正面図である。

【符号の説明】

Ｍ ミシンアーム Ｔ ミシンテーブル ９ タイミングベルト １０ 駆動手段 ３０ 針棒 ３１ 押え棒 ３２ 押え足 ３３ 針板 ３５ 間欠押え機構 ３６ 最下位置調節機構 ３７ ストローク量調節機構 ４０ 従動ギヤ ４１ 駆動ギヤ ４２ 手回しプーリ ４７ コイルバネ ５４ アクチェータ ６６ 揺動レバー ６７ 連結杆 ６８ 三角リンク ７５ レバー ７８ 突出ピン ７９ 端面カム ８０ 調節用モータ ８３ センサ ８４ 制御部 ８６ 操作盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菰田 素弘 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザ ー工業株式会社 内 (72)発明者 原 由浩 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザ ー工業株式会社 内 (72)発明者 倉橋 洋一 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザ ー工業株式会社 内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 83/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの針棒の上下往復動に同期して押
   え棒を間欠的に上下動させる間欠押え機構と、該間欠押
   え機構の動作状態及び停止状態に切り換える切換機構
   と、ミシンの駆動部の回転数を設定する指令操作部と、
   前記駆動部の回転数を制御する制御部を備えてなるミシ
   ンにおいて、前記間欠押え機構の動作状態及び停止状態
   を検出するセンサを備え、間欠押え機構を動作状態にす
   るときには、前記指令操作部への許容回転数以上の指令
   信号に拘らず、当該許容回転数またはそれ以下の回転数
   で駆動部を作動させるように制御することを特徴とする
   ミシンの回転数制御装置。