JP2900473B2 - ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は針棒を上下動させるための上軸と糸を捕捉す
る捕捉機構を回転させるための下軸とをそれぞれ別のモ
ータにより駆動する構成のミシンに関する。

（従来の技術） 従来の電動ミシンは、１個のモータで、針棒を上下動
させるための上軸と、釜を回転させるための下軸とを駆
動する共用モータ式が採用されていた。このものでは、
モータにより上軸を回転駆動し、この上軸の回転を伝動
機構を介して下軸に伝達する構成であった。

しかしながら、この共用モータ式のミシンでは、上軸
と下軸とを連結する伝動機構を設けねばならないので、
ミシン全体の基本的形状に制約を受け、デザインの自在
性に欠ける。また、その伝動機構の組み込みは、上軸と
下軸との回転位置が一定の関係となるように微調整しな
がら行わねばならず、手間がかかる。

このような問題に対処するために、上軸と下軸とをそ
れぞれ専用のモータで駆動する専用モータ式とすること
が考えられている。

一方、ミシンでは、本縫開始前に下糸を針板の上に引
き出すために縫い針を上下させたり、糸が絡まったとき
縫針を布上に引き上げたり、或いは本縫終了後に縫い針
を布から引き上げたりする必要がある。この縫い針の上
げ下げは、手動で行った方が縫い針を所望の位置に停止
させ易いため、従来の共用モータ式ミシンにあっては、
上軸にハンドルを直結し、このハンドルによって上軸を
回転操作できるようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上下両軸をそれぞれ専用のモータで駆
動する専用モータ式のものにおいて、上軸を手動によっ
ても操作できるようにすると、その手動操作によって回
転されるのは上軸だけとなる。すると、上軸と下軸との
回転位置関係に狂いを生じ、縫い針の下降によって上糸
にループが形成されたとき、そのループを釜が捕捉して
下糸を通す、というようなタイミングで上軸と下軸とを
回転させることができなくなってしまう。このため、専
用モータ式のミシンでは、上軸を手動により回転させて
縫い針を所望の位置に停止させる、という構成を採用す
ることは困難である。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、従っ
て、その目的は、針棒と捕捉機構とをそれぞれ別のモー
タによって駆動するものにおいて、縫い針を容易に所望
の位置に停止させ得ることはもちろんこれを針棒（縫い
針）と釜との位置関係に狂いを生ずることなく行うこと
ができるミシンを提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のミシンは、針棒及び捕捉手段をそれぞれ別の
モータにより駆動するものにおいて、両モータを制御す
る制御手段を設け、縫い針を上下させて所望の位置で停
止させるべく操作されて制御手段に信号を出力する針上
下動入力手段を設け、制御手段は、縫製時には前記針棒
を駆動するモータ及び前記捕捉手段を駆動するモータの
双方を高速度で回転させ、前記針上下動入力手段が操作
されて該針上下動入力手段から信号が入力されたときに
は前記針棒を駆動するモータ及び前記捕捉手段を駆動す
るモータの双方を低速度で回転させるように構成されて
いることを特徴とするものである。

（作用） 針上下動入力手段を操作すると、制御手段により両モ
ータが低速度で回転駆動される。このモータの低速回転
により、縫い針は低速度で上下動するから、縫い針を容
易に所望の位置に停止させることができる。しかも、こ
のとき捕捉手段も動作するから、縫い針と捕捉手段との
位置関係に狂いを生ずるおそれがない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。

まず、第２図において、ミシン本体は、ベース１上
に、頭部２を備えたアーム部３が脚柱４を介して設けら
れている。そして、ベース１の上面には、第１図に示す
針板５が開閉可能に設けられ、頭部２には、縫製する布
を針板５との間に挟み付けるための布押え６が上下動可
能に設けられている。

前記ベース１内には、第１図に示すように、布押え６
上の布を送る送り歯７及び下糸を巻回したボビン（図示
せず）を収容した釜８が上下の位置関係をもって配設さ
れている。このうち、釜８は、ベース１内に縦軸形に配
設された下軸９によって回転される。そして、この下軸
９は、正逆回転可能な直流モータからなる下軸用モータ
10によって駆動されるようになっており、そのために下
軸９及び下軸用モータ10の回転軸10aにそれぞれ歯付プ
ーリ11及び12が取付けられ、両プーリ11及び12間が歯付
ベルト13によって連結されている。なお、送り歯７は、
正逆回転可能な直流モータからなる送り用モータ14（第
３図参照）によってリンク機構（図示せず）を介して駆
動される。

一方、前記頭部２内には、天秤15が上下に揺動可能に
支持されていると共に、針棒16が上下動可能に支持され
ている。そして、頭部２の下端から突出する針棒16の下
端部には、縫い針17が取付けられており、第２図に示す
ように、糸駒18から引出されて糸調子機構19に掛けられ
た上糸20が頭部２の前面から突出する天秤15の先端部及
び縫い針17の下端部に通されている。これら天秤15及び
針棒16は、アーム部３内に横軸形に配設された上軸21に
より、それぞれリンク機構22及びクランク機構23を介し
て駆動される。この上軸21は、正逆回転可能な直流モー
タからなる上軸用モータ24によって駆動されるようにな
っており、そのために互いに噛合する一対のかさ歯車25
及び26が上軸21及び上軸用モータ24の回転軸24aに取付
けられている。

上記のように構成されたミシンの制御は、第３図に示
すマイクロコンピュータを主体とする制御手段たる制御
装置27によって制御される。この制御装置27には、頭部
２に設けられた本縫の起動・停止用スイッチ28、針上下
動入力手段としての低速正回転用スイッチ29及び低速逆
回転用スイッチ30からの信号が入力される。なお、低速
正回転用スイッチ29及び低速逆回転用スイッチ30は、押
圧している間オンし、押圧を解除するとオフするいわゆ
るモーメンタリスイッチからなる。そして、制御装置27
は、それらの入力信号及び予めメモリに記憶されたプロ
グラムに基づいて、前記モータ10,14及び24を駆動回路3
1を介して制御する。

次に、上記制御装置27による制御内容を、縫い針17を
所望の位置に移動させる場合を中心に説明する。

本縫が停止されている状態では、サブルーチンとして
構成された第４図に示す内容の針寸動プログラムが実行
される。すなわち、メーンプログラムからこの針寸動プ
ログラムの実行に移ると、制御装置27は、低速正回転用
スイッチ29及び低速逆回転用スイッチ30がオンされてい
るか否かを判断する判断ステップSl及びS2を実行する。
両スイッチ29及び30の双方がオン操作されていない場合
には、両判断ステップSl及びS2において「NO」となり、
針寸動プログラムを終了してメーンプログラムに戻り、
再び針寸動プログラムの実行に移る、という動作を繰り
返す。

さて、本縫を開始させる前に、上糸20を天秤15、糸調
子機構19及び縫い針17に通し、そして釜８内に収容され
ている図示しないボビンから下糸を針板５上に引き出す
べく、低速正回転用スイッチ29をオン操作（押し操作）
したとする。すると、制御装置27は、ステップSlで「YE
S」となり、次の上軸用モータ24を微小角度Δθだけ正
方向に回転させるステップS3、下軸用モータ10を上記微
小角度Δθに対応した微小角度Δαだけ正方向に回転さ
せるステップS4、送り用モータ14を同じく上記微小角度
Δθに対応した微小角度Δδだけ正方向に回転させるス
テップS5を順に実行し、低速正回転用スイッチ29がオフ
されたか否かを判断する判断ステップS6に移行する。
今、低速正回転用スイッチ29が押し続けられているもの
とすると、この判断ステップS6では「NO」となって、ス
テップS3に戻り、以下、制御装置27は、低速正回転用ス
イッチ29が押し続けられている間、上述のステップS3〜
S6を繰り返し実行し、上軸用モータ24、下軸用モータ10
及び送り用モータ14がそれぞれ微小角度Δθ、Δα及び
Δδずつ連続的に回転する。これにより、縫い針17、釜
８及び送り歯７が正規の位置関係を維持しながら低速度
で動作し、下死点まで下降した後上昇するという縫い針
17の動作によって上糸20に形成されたループが回転動作
する釜８の剣先により捕捉され、図示しない下糸がその
ループに通される。上糸20のループに通された下糸は、
縫い針17の上昇によりそのループが引き上げられること
によって針板５上に引き上げられる。そして、縫い針17
が所望の位置まで上昇したところで、低速正回転用スイ
ッチ29をオフさせると、制御装置27は、判断ステップS6
において「YES」となり、メーンプログラムの実行に戻
る。従って、縫い針17は、低速正回転スイッチ29をオフ
した時の位置で停止する。

この後、針板５に縫製する布を載せ、布押え６を降ろ
してその布を針板５との間に挟み付け、この状態で本縫
の起動・停止用スイッチ28をオン操作して本縫を開始さ
せる。すると、制御装置27は、駆動回路31を介して各モ
ータ10,14及び24を高速度で駆動する。この本縫時、各
モータ10,14及び24は、いわゆるフイードバック制御に
よって互いに正規の回転位置関係を維持するように駆動
されるものである。

この本縫時に糸が絡まって停止した場合には、縫い針
17を布より上に引き上げてその絡まりを直す。このと
き、停止位置によっては、上軸用モータ24を正方向に回
転させると（低速正回転用スイッチ29のオン）、縫い針
17が一旦下死点まで下降してから上昇することとなっ
て、糸の絡まりがさらにひどくなることがある。このよ
うな場合には、低速逆回転用スイッチ30をオン操作し
て、縫い針17が上昇するようにする。このときも、低速
正回転用スイッチ29をオン操作した場合と同様に、低速
逆回店用スイッチ30を押している間だけ各モータ10,14,
24が逆方向に回転する（ステップS7〜S10の繰り返
し）。そして、縫い針17が所望の位置まで上昇したとこ
ろで低速逆回転用スイッチ30をオフさせれば、その位置
で縫い針17は停止する。

さて、本縫を終了すべく起動・停止スイッチ28をオフ
操作すると、各モータ10,14及び24が停止される。そし
て、縫い針17が布に刺さった状態で停止した場合には、
縫い針17を布から引き上げるべく低速正回転用スイッチ
29或いは低速逆回転用スイッチ30を操作する。この場合
にも、上述した針寸動プログラムが実行され、縫い針17
を所望の位置まで移動させることができるものである。

このように本実施例によれば、低速正回転用スイッチ
29或いは低速逆回転用スイッチ30を操作すると、その操
作中、縫い針17が上下し、且つその動作速度は低速であ
るから、縫い針17を容易に所望の位置で停止させること
ができる。しかも、縫い針17を上下動させる上軸用モー
タ24だけでなく、釜８を回転させる下軸用モータ10及び
送り歯７を駆動する送り用モータ14も上軸用モータ24の
回転量に応じた量だけ回転するので、送り歯７、釜８、
縫い針17の位置関係に狂いを生ずるおそれがない。従っ
て、縫い針16の動作によって上糸19に形成されたループ
に釜８の動作によって下糸が通される、という本縫動作
が常に正常に行われる。

なお、上記実施例では、各モータ10,14,24を正逆回転
可能に構成したが、一方向のみに回転するように構成さ
れたモータを使用する場合には、第５図に示すように、
下軸13,上軸21及び送り歯７の駆動軸の各軸に対してそ
れぞれ正転側モータ及び逆転側モータを設け、それらモ
ータの回転軸32,33を上記の各軸にかさ歯車34〜36を介
して連結する構成とすれば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、針上下動入力手
段が操作されたときには針棒を駆動するモータ及び捕捉
手段を駆動するモータの双方を縫製時よりも低速度で回
転させるので、縫い針を所望の位置に移動させて停止さ
せることが容易に行い得、しかも針棒（縫い針）と捕捉
手段の位置関係に狂いを生ずるおそれがなく、常に正常
なる縫製動作を行うことができる、という実用上優れた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部の縦断正面図、第２図は全体の概略を示す
正面図、第３図は制御回路構成図、第４図は制御内容を
示すフローチャートである。また、第５図はモータの回
転伝動の他の構成例を示す部分側面図である。 図中、８は釜（捕捉手段）、９は下軸、10は下軸用モー
タ、14は送り用モータ、16は針棒、17は縫い針、21は上
軸、24は上軸用モータ、27は制御装置（制御手段）、29
は低速正回転用スイッチ（針上下動入力手段）、30は低
速逆回転用スイッチ（針上下動入力手段）である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 69/00 - 69/36 D05B 29/00 D05B 55/00 - 55/16 D05B 57/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縫い針を取付けた針棒を上下させながら、
   前記縫い針の下降により上糸が形成するループを、所定
   の動作をする捕捉手段によって捕捉して、縫製を行うも
   のであって、前記針棒及び捕捉手段をそれぞれ別のモー
   タにより駆動するものにおいて、 前記両モータを制御する制御手段と、 前記縫い針を上下させて所望の位置で停止させるべく操
   作されて前記制御手段に信号を出力する針上下動入力手
   段とを具備し、 前記制御手段は、縫製時には前記針棒を駆動するモータ
   及び前記捕捉手段を駆動するモータの双方を高速度で回
   転させ、前記針上下動入力手段が操作されて該針上下動
   入力手段から信号が入力されたときには前記針棒を駆動
   するモータ及び前記捕捉手段を駆動するモータの双方を
   低速度で回転させるように構成されていることを特徴と
   するミシン。