JP3398562B2 - ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縫針と釜との共働
により加工布に縫目を形成するミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、縫針を上下動させる主軸モータ
と、釜を回転させる釜駆動モータとを、別個に備えたミ
シンが考えられている。この種のミシンでは、釜の駆動
系のメンテナンスを容易にするため、釜を内蔵したベッ
ド部を、頭部から離れた退避位置まで変位可能に設ける
ことが提案されている。

【０００３】また、刺繍ミシンの分野では、頭部を多数
備えると共に各頭部に共通の大型のワーク保持枠を備
え、多数の加工布に同一の刺繍模様を同時に縫製するミ
シンが考えられている。この種の刺繍ミシンでは、ワー
ク保持枠に大きな１枚の加工布を保持すると共に１つの
頭部だけを駆動して、大きな刺繍模様を縫製することも
可能である。刺繍ミシンをこのように駆動する場合も、
使用しないベッド部を退避位置に変位させ、縫製の邪魔
にならないようにすることが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ベッド部を
このように変位可能に設けた場合、誤ってベッド部をき
ちんと使用位置にまで変位させないまま、縫針および釜
を駆動してしまう可能性があり、この場合、縫針と釜と
の出会いのタイミングがずれて縫針と釜とが干渉した
り、縫目がうまく形成されないといった問題が発生す
る。また、縫製中になんらかの原因でベッド部が使用位
置からずれてしまう恐れもあり、この場合も同様の問題
が発生する。

【０００５】また、ベッド部が使用位置にない状態で縫
針および釜を駆動した場合に、仮に縫針と釜との干渉と
いった不具合が起きないとしても、ベッド部が使用位置
にないのは、通常、そのベッド部を使用しない場合であ
り、使用しない縫針や釜を駆動していたのでは、余計な
電力を消費し、また、各種可動機構には余計な負荷がか
かり、可動機構に糸や布などを巻き込めば故障の原因に
なるなどの問題もあった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その第１の目的は、ベッド部が使用位
置にない場合に、縫針と釜との干渉や縫製不良が発生す
るのを良好に防止することのできるミシンを提供するこ
とにある。また、第２の目的は、使用しない縫針や釜を
無駄に駆動することのないミシンを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段、および発明の効果】上記
目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、下
端に縫針が固定された針棒を有し、該針棒および縫針を
上下動させる頭部と、上記縫針と共働して縫目を形成す
る釜と、該釜を内蔵すると共に、上記頭部に対して、使
用位置と退避位置とに変位可能に設けられたベッド部
と、を備えたミシンであって、上記ベッド部が上記使用
位置にあるか否かを判断する判断手段と、該判断手段
が、上記ベッド部が上記使用位置にないと判断したと
き、上記縫針を停止させる縫針停止手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】このように構成された本発明では、判断手
段は、ベッド部が使用位置にあるか否かを判断し、使用
位置にないと判断されたとき、縫針停止手段は縫針を停
止させる。このため、ベッド部が使用位置にない場合、
縫針は停止状態に保持され、釜と干渉したり縫製不良を
発生したりすることがない。

【０００９】従って、本発明では、ベッド部を使用位置
に配設することなく駆動を指示したり、縫製中になんら
かの原因でベッド部が使用位置からずれたりした場合に
も、縫針と釜とが干渉することや縫製不良が発生するこ
とを良好に防止することができる。また、ベッド部が使
用位置から大きくずれた状態で縫針を上下動させると、
縫針が針板と干渉して折損する可能性があるが、本発明
では、ベッド部が使用位置にない場合、縫針を停止させ
ているので、縫針と針板との干渉も良好に防止すること
ができる。さらに、仮に縫針と釜との干渉といった不具
合が起きないとしても、ベッド部が使用位置にない場合
には、縫針が駆動されないので、駆動系の負荷が軽減さ
れることになり、その分、余計な電力が消費されなくな
り、糸や布などの巻き込みが発生する確率も低くなる。

【００１０】請求項２記載の発明は、下端に縫針が固定
された針棒を有し、該針棒および縫針を上下動させる頭
部と、上記縫針と共働して縫目を形成する釜と、該釜を
内蔵すると共に、上記頭部に対して、使用位置と退避位
置とに変位可能に設けられたベッド部と、を備えたミシ
ンであって、上記ベッド部が上記使用位置にあるか否か
を判断する判断手段と、該判断手段が、上記ベッド部が
上記使用位置にないと判断したとき、上記釜を停止させ
る釜停止手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】すなわち、請求項１の発明では縫針停止手
段が縫針を停止させたのに対し、本発明では、その代わ
り釜停止手段が釜を停止させる。このため、ベッド部が
使用位置にない場合釜は停止され、縫針と釜とが干渉し
たり縫製不良が発生したりすることがない。

【００１２】従って、本発明では、請求項１記載の発明
と同様に、ベッド部を使用位置に配設することなく駆動
を指示したり、縫製中になんらかの原因でベッド部が使
用位置からずれたりした場合にも、縫針と釜とが干渉す
ることや縫製不良が発生することを良好に防止すること
ができる。特に、本発明では釜を停止させているので、
下糸保持不良や下糸噛みによる縫製不良の発生を良好に
防止することができる。さらに、仮に縫針と釜との干渉
といった不具合が起きないとしても、ベッド部が使用位
置にない場合には、釜が駆動されないので、駆動系の負
荷が軽減されることになり、その分、余計な電力が消費
されなくなり、糸や布などの巻き込みが発生する確率も
低くなる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の構成に加え、上記判断手段が、上記ベッド部が上
記使用位置にないと判断したとき、上記頭部または上記
ベッド部の他のアクチュエータを停止するアクチュエー
タ停止手段を更に備えたことを特徴とする。

【００１４】このため、本発明では、ベッド部が使用位
置にない場合、他のアクチュエータも、アクチュエータ
停止手段によって停止される。従って、請求項１または
２記載の発明の効果に加えて、他のアクチュエータによ
る不都合な動作を良好に防止することができるといった
効果が生じる。例えば、他のアクチュエータがワイパ
（いわゆる上糸払い）である場合、使用位置にないベッ
ド部のワイパが上糸保持不良を生ずるのを良好に防止す
ることができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成に加え、上記ベッド部が、ミシンフ
レームへの付け根を中心に下方に回動することにより、
上記退避位置に変位することを特徴とする。このように
ベッド部を下方に回動させる場合、釜の駆動系等、ベッ
ド部のメンテナンスが非常に容易となる。また、ベッド
部をミシンフレームへの付け根を中心に回動させる構成
は、ベッド部の付け根にヒンジ等を設けることによって
容易に実現することができる。従って、本発明では、請
求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、ミ
シンの構成を一層簡略化すると共に、その保守管理を一
層容易にすることができるといった効果が生じる。

【００１６】ところで、以上説明したミシンにおいて
は、上記縫針停止手段および釜停止手段の双方を兼ね備
えているとより望ましいと考えられ、その具体的な構造
も種々考え得るが、一例を挙げれば、例えば請求項５記
載のように構成することが考えられる。

【００１７】すなわち、請求項５記載のミシンは、主軸
モータから伝達される動力によって上下に駆動され、下
端には縫針が固定された針棒と、前記主軸モータから前
記針棒へ動力が伝達される連動状態、または該針棒へ動
力が伝達されない非連動状態のいずれかへ切り替え可能
な動力伝達機構と、釜駆動モータから伝達される動力に
よって回転駆動され、前記縫針と共働して縫目を形成す
る釜とを備えたミシンであって、前記動力伝達機構を前
記非連動状態に切り替えるとともに、前記釜駆動モータ
を停止状態とする制御を行うことにより、一対の前記針
棒および前記釜の双方を停止状態にする縫製動作停止手
段を備えたことを特徴とする。

【００１８】このように構成されたミシンによれば、縫
製動作停止手段が、主軸モータから針棒へ動力を伝達す
る動力伝達機構を非連動状態に切り替えるとともに、釜
駆動モータを停止状態とする制御を行う。そのため、主
軸モータを回転させたまま縫針を停止させることがで
き、主軸モータによって駆動されている他の可動機構に
影響を与えることなく、特定の縫針だけを停止すること
ができる。一方、釜駆動モータは特定の釜専用のモータ
であり、停止させても他の可動機構に影響を与えないた
め、釜駆動モータが直接停止させられ、その結果、釜の
駆動系では余計な電力消費が皆無となる。

【００１９】したがって、例えばベッド部の変位に応じ
て縫製動作停止手段が機能するように構成することによ
り、請求項１記載の縫針停止手段および請求項２記載の
釜停止手段を兼ね備えたミシンを構成することができ
る。また特に、請求項６記載のように、所定の操作に応
じてオン状態またはオフ状態のいずれかに切り替わるス
イッチ手段を備え、該スイッチ手段がオン／オフいずれ
か一方の状態となった際に、前記縫製動作停止手段が、
一対の前記針棒および前記釜の双方を停止状態にする制
御を行う構成にすれば、例えばベッド部の変位に応じて
スイッチ手段のオン／オフが切り替わるように構成する
ことにより、請求項１記載の縫針停止手段および請求項
２記載の釜停止手段を兼ね備えたミシンを構成すること
ができる。

【００２０】なお、ベッド部の変位に応じてスイッチ手
段のオン／オフが切り替わるように構成すると、ベッド
部の変位に連動して自動的に縫針および釜が停止するの
できわめて便利であるが、利用者がマニュアル操作でス
イッチ手段を切り替えたり、通信路を介して接続された
コンピュータからのスイッチ切り替え信号を受信してス
イッチ手段が切り替わるように構成しても、ベッド部が
使用位置にない場合等に利用者が簡単な操作を加えるだ
けで縫針と釜との干渉や縫製不良が発生するのを防止す
ることができ、また、ベッド部が使用位置にある場合で
あっても、スイッチ手段を操作して、使用しない縫針や
釜を無駄に駆動しないようにすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明が適用された刺繍ミシ
ンの構成を表す斜視図である。なお、本刺繍ミシンは、
３つの頭部１，２，３を備えた３頭立ての刺繍ミシンで
ある。

【００２２】すなわち、図１に示すように、本刺繍ミシ
ンは左右方向に延びるベースフレーム４を有し、その上
面後部には、左右方向に延びる支持フレーム６が立設さ
れ、この支持フレーム６には、３つの頭部１，２，３が
所定間隔で設けられている。また、ベースフレーム４の
上面には、これらの頭部１，２，３と対向する位置に、
ベッド部７，８，９が設けられている。

【００２３】頭部１，２，３の各々の前端部には、左右
方向に１列に配設された１２本の縫針１１を上下動可能
に支持する針棒ケース１２が、左右方向に移動可能に支
承されている。また、ベースフレーム４の上面前方に
は、ベッド部７〜９の上面と同じ高さになるように作業
用テーブル１３が配設されている。この作業用テーブル
１３と、その両側に配設された補助テーブル１４，１５
との上方には、矩形のワーク保持枠１６が設けられてい
る。このワーク保持枠１６は、加工布９９（図２）を保
持可能に構成されると共に、Ｘ軸方向（左右方向）およ
びＹ軸方向（前後方向）に移動可能に設けられている。
更に、一方の補助テーブル１５の後方には、縫製に関す
るメッセージを表示するディスプレイ１８ａを備え、種
々の指令を実行するための操作パネル１８が設けられて
いる。

【００２４】次に、縫針１１が下端に取り付けられた針
棒１９を上下動させる駆動機構２０の構成について、図
２，３を用いて説明する。頭部１〜３の先端部には、ヘ
ッドフレーム５０（図３）が取り付けられ、このヘッド
フレーム５０の前端部には、上下方向向きに配設された
基針棒２１の上端部および下端部がそれぞれ固着されて
いる。

【００２５】この基針棒２１には、針棒１９に固着され
た連結ピン１９ａを介して針棒１９を上下動させる上下
動部材２２が、上下動可能に設けられている。上下動部
材２２の下端には、その上下動部材２２と一体に上下動
する駆動部材２３が設けられ、上下動部材２２は、この
駆動部材２３に対して基針棒２１を中心に回動自在に設
けられている。駆動部材２３の後方には、ヘッドフレー
ム５０内に水平に支持された枢支軸２４を中心に揺動可
能な揺動レバー２５が設けられ、その揺動レバー２５の
一端がリンク２６を介して駆動部材２３に接続されてい
る。

【００２６】一方、各頭部１〜３のヘッドフレーム５０
を左右方向に貫通して配設された主軸２７には、偏心カ
ム２８が固着され、この偏心カム２８に外嵌された偏心
レバー２９の下端が、揺動レバー２５と接続されてお
り、上記揺動レバー２５は枢支軸２４を支点として揺動
可能となっている。このため、主軸２７の回転に応じて
偏心レバー２９が上下動し、この上下動が、揺動レバー
２５，リンク２６，および駆動部材２３を介して上下動
部材２２に伝達される。

【００２７】また、上下動部材２２には、連結ピン１９
ａに上下から係合する一対の係合突起部２２ａ，２２ｂ
が設けられ、この係合突起部２２ａ，２２ｂが連結ピン
１９ａに係合しているときは、上下動部材２２の上下動
が針棒１９および縫針１１に伝達される。更に、上下動
部材２２の上方には、バネ受け部材３５が基針棒２１に
上下動可能に外嵌され、このバネ受け部材３５と上下動
部材２２との間に設けられた巻きバネ３６によって、上
下動部材２２は図２，３に実線で示す連結位置に回転付
勢されている。すなわち、係合突起部２２ａ，２２ｂが
針棒１９方向に向き、連結ピン１９ａと係合するよう
に、基針棒２１回りに付勢されている。

【００２８】図２に示すように、針棒１９は、針棒ケー
ス１２の支持フレーム１２ａ，１２ｂにより上下動可能
に支持され、この針棒１９には、下方の支持フレーム１
２ｂと連結ピン１９ａとの間に、圧縮バネ３７が外嵌さ
れている。この圧縮バネ３７の弾発力により、針棒１９
は常に上方に付勢されている。

【００２９】また、針棒１９および縫針１１下方のベッ
ド部７〜９上には、加工布９９を押さえる押え足３８が
設けられ、更にその後方には、ワイパ３９およびそれを
駆動するワイパソレノイド４０が設けられている。ワイ
パ３９は、一般には上糸払いとも称され、鈎状に形成さ
れた先端３９ａにより糸切り後の上糸を引き込んで保持
するものである。また、ワイパソレノイド４０は、通電
に応じて腕４０ａを揺動させるロータリソレノイドであ
って、その腕４０ａの先端がワイパ３９の後端に揺動自
在に接続されている。このため、ワイパソレノイド４０
を駆動することにより、ワイパ３９の先端３９ａを縫針
１１下方に出没させることができる。

【００３０】ヘッドフレーム５０の左側壁には、直動型
の針棒ジャンプ用ソレノイド４１が設けられ、その針棒
ジャンプ用ソレノイド４１と上下動部材２２との間に、
平面視略Ｌ字状の揺動レバー４３が設けられている。こ
の揺動レバー４３は、中央に挿通されたビス４４によっ
て水平方向に揺動自在に支承され、一端が針棒ジャンプ
用ソレノイド４１のプランジャ４１ａに接続されてい
る。上下動部材２２の下側の係合突起部２２ｂ左側面に
は、係合部２２ｄが突設されており、揺動レバー４３の
他端からは、その係合部２２ｄに係合可能な作動ロッド
４５が下方に突設されている。この作動ロッド４５は、
針棒１９の上下動幅に応じた長さを有するパイプ状に形
成されており、針棒１９がどの位置にあっても係合部２
２ｄと係合可能に構成されている。

【００３１】このため、針棒ジャンプ用ソレノイド４１
に通電してプランジャ４１ａを突出させると、図３に二
点鎖線で例示するように揺動レバー４３が揺動して、作
動ロッド４５が係合部２２ｄを前方に押し出す。これに
よって、上下動部材２２が基針棒２１を中心に揺動し、
係合突起部２２ａ，２２ｂと連結ピン１９ａとの係合が
解除される。すると、主軸２７からの駆動力が針棒１９
へは伝達されなくなる。また、針棒ジャンプ用ソレノイ
ド４１への通電を停止すると、揺動レバー４３とヘッド
フレーム５０との間に設けた引っ張りバネ４６（図３）
の作用により揺動レバー４３が揺動し、作動ロッド４５
が後退する。すると、上下動部材２２は巻きバネ３６の
作用によって図３に実線で例示する位置に揺動し、係合
突起部２２ａ，２２ｂが連結ピン１９ａに係合し、針棒
１９の上下駆動が可能となる。

【００３２】ヘッドフレーム５０の上部には、ヒンジ４
７ａを介して揺動板４７が揺動自在に設けられている。
この揺動板４７は、刺繍ミシンの前後方向と略垂直で左
右方向に長尺な平板状に構成され、ヒンジ４７ａの反対
側端部には、針棒停止ソレノイド４８のプランジャ４８
ａが接続されている。なお、この針棒停止ソレノイド４
８もヘッドフレーム５０に固着されている。また、係合
突起部２２ａ，２２ｂには針棒ケース１２の位置に応じ
て１本の針棒１９のみが係合し、上下動可能となるが、
揺動板４７前面のその針棒１９との対向位置には、ゴム
片４９が固着されている。

【００３３】このため、針棒停止ソレノイド４８に通電
してプランジャ４８ａを突出させると、図３に二点鎖線
で例示するように揺動板４７が前方に揺動して、ゴム片
４９がその針棒１９に圧接する。このため、針棒１９に
制動力を加えることができる。また、針棒停止ソレノイ
ド４８への通電を停止すると、揺動板４７が後退してゴ
ム片４９が針棒１９から離れ、針棒１９は上下動可能と
なる。

【００３４】次に、ベッド部７〜９の構成について、図
４〜図７を用いて説明する。ここで、各ベッド部７〜９
は同様の構成なので、左端のベッド部７について説明す
る。前後方向に延びる断面略Ｕ字状のベッドケース５１
は、その後端部においてベースフレーム４に取り付けら
れ、その上面前端は針板５２で覆われている。このベッ
ドケース５１の前端部には、釜モジュール５５が着脱可
能に固定されている。

【００３５】この釜モジュール５５は、ステッピングモ
ータからなる釜駆動モータ５８と、上下動する針棒１９
の直下に設けられた糸輪捕捉用の全回転釜５９とを備え
ており、釜駆動モータ５８の駆動軸５８ａと全回転釜５
９に固着された釜軸６０とは、カップリング６１を介し
て接続されている。このカップリング６１は、釜軸６０
の後端部に取り付けられた第１連結部材６２と、駆動軸
５８ａに取り付けられた第２連結部材６３とを相互接続
した周知のものである。また、第２連結部材６３にはデ
ィスクエンコーダ６４が取り付けられ、このディスクエ
ンコーダ６４に形成された複数のスリットを光学的に検
出するフォトセンサからなる第２エンコーダセンサ６５
が、ベッドケース５１の側壁に設けられている。更に、
釜軸６０には、ベアリング７１が圧入されたベアリング
ケース７０が外嵌されている。

【００３６】また、全回転釜５９の上方には、図５に示
すように、上糸および下糸を切断する糸切り機構７５が
設けられている。次に、この糸切り機構７５の構成につ
いて説明する。全回転釜５９の後方から突設された支軸
７６ａには、可動刃７６が取り付けられ、その可動刃７
６は、図５に実線で示す待機位置と、二点鎖線で示す最
大回動位置との間を揺動可能に支承されている。そし
て、この可動刃７６と共働して上糸および下糸を切断す
る固定刃７７は、針板５２の下側に、刃部を前向きにし
て取り付けられている。

【００３７】また、可動刃７６には、ベッドケース５１
内を通って後方に延びる作動レバー７８が、揺動自在に
取り付けられている。このため、作動レバー７８を前方
に移動させると可動刃７６が上記最大回動位置まで揺動
し、続いて、作動レバー７８を後方に移動させると可動
刃７６が上記待機位置まで揺動する。このとき、針板５
２の針穴５２ａから挿入された上糸と、全回転釜５９か
ら供給された下糸とが、可動刃７６の係合部７６ｂに係
合し、続いて可動刃７６と固定刃７７の共働により同時
に切断される。

【００３８】次に、この可動刃７６の駆動系について説
明する。図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、ベッドケー
ス５１後端近傍のベースフレーム４にはブラケット８１
が固定され、ベッドケース５１は、このブラケット８１
に枢支軸８２を介して上下に揺動自在に接続されてい
る。

【００３９】枢支軸８２の前方には、ベッド部７〜９の
各ベッドケース５１上方を左右方向に渡って、糸切り作
動軸８３が設けられている。この糸切り作動軸８３は、
糸切りモータ８４（図８）に図示しないリンク機構を介
して接続され、その糸切りモータ８４の回転に応じて軸
方向（左右方向）に移動する。糸切り作動軸８３の各ベ
ッドケース５１上の位置には、下方にピン８５ａが突設
された連結体８５が固着され、そのピン８５ａは、平面
視略Ｌ字状の揺動レバー８６の一端に接続されている。
揺動レバー８６は、ベッドケース５１から垂直に突設さ
れた支軸８６ａを中心に揺動自在に設けられ、その他端
には作動レバー７８の後端が揺動自在に接続されてい
る。また、揺動レバー８６は、上記一端に設けられた小
判穴８６ｂにピン８５ａが嵌合することにより、連結体
８５と接続される。

【００４０】このため、ベッドケース５１を使用位置に
配設すると、ピン８５ａが小判穴８６ｂに嵌合する。こ
のとき、糸切りモータ８４によって糸切り作動軸８３を
左右方向に移動させると、揺動レバー８６を介してその
駆動力が伝達され、作動レバー７８が前後方向に移動す
る。これによって、前述のように可動刃７６が揺動し、
上糸および下糸を切断することができる。また、ベッド
ケース５１を退避位置に移動させると、ピン８５ａが小
判穴８６ｂから外れ、糸切り作動軸８３の駆動力が揺動
レバー８６に伝達されない。従って、糸切りモータ８４
を駆動しても、そのベッドケース５１の可動刃７６は揺
動しない。なお、図６（Ｂ）では、説明の便宜上、揺動
レバー８６等の部材を少し上方にずらして描いた。

【００４１】更に、ベッドケース５１の後端には、略扇
型の遮光板８９が突設され、ブラケット８１には、その
遮光板８９の通過を光学的に検出するフォトセンサから
なる退避センサ９０が設けられている。図７（Ａ）に例
示するように、ベッドケース５１が完全に使用位置に配
設されているときは、退避センサ９０の検出部９０ａに
おける光路は遮られない。ところが、図７（Ｂ）に例示
するように、ベッドケース５１が使用位置から少しでも
傾いて配設された場合、および、図７（Ｃ）に例示する
ように、ベッドケースが完全に退避位置に配設された場
合は、検出部９０ａにおける光路が遮光板８９によって
遮られる。このため、退避センサ９０の検出信号に基づ
き、ベッドケース５１が使用位置に配設されているか否
かを検知することができる。

【００４２】次に、ベースフレーム４内には、図８に示
すように、ワーク保持枠１６をＸ軸方向またはＹ軸方向
へ移動させるＸ軸モータ９１およびＹ軸モータ９３と、
主軸２７を駆動する主軸モータ９５と、針棒ケース１２
を左右方向に移動させる針棒変更モータ９７とが内蔵さ
れている。そして、これらの各モータ９１〜９７は、同
じくベースフレーム４に内蔵されたミシン制御回路１０
０に接続されている。続いて、本刺繍ミシンの制御系の
概要について説明する。

【００４３】ミシン制御回路１００は、釜駆動制御以外
の刺繍ミシン全体の制御を司るもので、ＣＰＵ１００
ａ，ＲＯＭ１００ｂ，およびＲＡＭ１００ｃを主要部と
する周知のマイクロコンピュータによって構成されてい
る。ミシン制御回路１００には、上記各モータ９１〜９
７が、駆動回路１０１〜１０７を介してそれぞれ接続さ
れている他、次の機器が接続されている。

【００４４】すなわち、頭部１に関連して、前述のワイ
パソレノイド４０，針棒ジャンプ用ソレノイド４１，お
よび針棒停止ソレノイド４８と、押え足３８を上下動さ
せるための押え足駆動ソレノイド１１１とが、それぞれ
駆動回路１１２，１１３，１１５，１１７を介して接続
され、また、その頭部１における糸切れを検出する糸切
れセンサ１１８が接続され、さらに、縫針１１およびこ
れに対応する全回転釜５９の運転／停止をマニュアル操
作で切り替えるための運転スイッチ１１９が接続されて
いる。また、これらの機器は、頭部２，３に関しても同
様に接続されている。更に、主軸モータ９５に関連し
て、その主軸モータ９５の１回転で１０００個のスリッ
ト信号を出力する第１エンコーダセンサ１２２と、この
第１エンコーダセンサ１２２の１回転で１個の主軸原点
信号を出力する主軸原点センサ１２３と、針棒１９の停
止位置（上死点から主軸２７が約１００°回転した位
置）を検出する停止位置センサ１２４とが、接続されて
いる。 更に、ミシン制御回路１００には、全回転釜５
９の駆動制御や糸切断制御を司る釜軸制御回路１５０、
および前述の操作パネル１８が接続されている。

【００４５】釜軸制御回路１５０も、ＣＰＵ１５０ａ，
ＲＯＭ１５０ｂ，ＲＡＭ１５０ｃを主要部とするマイク
ロコンピュータによって構成され、ベッド部７に関連し
ては、釜駆動モータ５８が駆動回路１５４を介して接続
されると共に、ディスクエンコーダ６４の１回転で５０
個のスリット信号を出力する前述の第２エンコーダセン
サ６５と、ディスクエンコーダ６４の１回転で１個の釜
軸同期信号を出力する釜軸原点センサ１５５と、前述の
退避センサ９０とが接続されている。また、これらの機
器は、ベッド部８，９に関しても同様に接続されてい
る。更に、釜軸制御回路１５０には、前述の糸切りモー
タ８４が駆動回路１５６を介して接続され、第１エンコ
ーダセンサ１２２，主軸原点センサ１２３，および停止
位置センサ１２４も接続されている。

【００４６】次に、釜軸制御回路１５０で実行される処
理について、図９，１０のフローチャートを用いて説明
する。この説明に先だって、ミシン制御回路１００から
釜軸制御回路１５０に出力される信号について説明して
おく。縫製開始時には、主軸２７は前述の停止位置で停
止しており、針棒１９は上下動部材２２との係合を解除
されて上死点に配置されている。Ｎ針分の針落データを
有する刺繍データに従って縫製を実行する場合、ミシン
制御回路１００は、「Ｈ」レベルの主軸駆動信号を出力
すると共に、主軸モータ９５の駆動を開始する。針棒１
９は、この直後に上下動部材２２と係合して上下動す
る。Ｎ針分の縫製が終了すると、ミシン制御回路１００
は主軸駆動信号を「Ｌ」レベルに切り換え、主軸２７を
上記停止位置に停止させると共に糸切り信号を出力す
る。

【００４７】釜軸制御回路１５０は、電源が投入される
と図９の釜軸駆動処理を開始する。処理を開始すると、
先ずＳ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて各種デ
ータの初期化処理を実行する。ここでは、制御に使用さ
れるタイマ，カウンタ等のリセットが行われる。

【００４８】続くＳ３では、主軸・釜軸初期設定処理を
実行する。ここでは、釜駆動モータ５８を駆動して、釜
軸６０を釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が出力
される原点位置に配設する。また、釜駆動モータ５８の
駆動に当たっては、主軸２７が上記停止位置に配設され
ているか否かを停止位置センサ１２４を介して判断し、
配設されるまで処理を待機する。ミシン制御回路１００
では、主軸２７が停止位置に配設されていないとき、デ
ィスプレイ１８ａにエラーメッセージを表示する。する
と、操作者が主軸２７を手動で回転させ、上記停止位置
に配設する。

【００４９】主軸２７が停止位置に配設され、釜軸６０
を上記原点位置に配設し終ると（Ｓ３）、続くＳ５にて
ミシン制御回路１００が出力する主軸駆動信号が「Ｈ」
レベルであるか否かを判断する。「Ｌ」レベルのとき
（ＮＯ）はそのまま待機し、「Ｈ」レベルのとき（ＹＥ
Ｓ）はＳ７へ移行する。Ｓ７では、ミシン制御回路１０
０が糸切り信号を出力したか否かを判断し、出力してい
ない場合（ＮＯ）はＳ９へ移行する。Ｓ９では、第１エ
ンコーダセンサ１２２および主軸原点センサ１２３を介
して主軸２７の回転角を読み込み、続くＳ１１では、釜
軸６０の駆動タイミングであるか否かをその回転角から
判断する。そして、駆動タイミングでない場合（ＮＯ）
はそのまま、駆動タイミングである場合（ＹＥＳ）はＳ
１３にて釜駆動モータ５８を１ステップ分回転駆動した
後、前述のＳ５へ移行する。

【００５０】このＳ５〜Ｓ１３の処理を繰り返すことに
より、縫針１１と全回転釜５９との共働による縫目を加
工布９９に形成することができる。そして、Ｎ針分の縫
製が終了してミシン制御回路１００が糸切り信号を出力
すると、Ｓ７にて肯定判断してＳ１７へ移行する。する
と、Ｓ１７にて、釜軸制御回路１５０は、釜軸６０を所
定量回転させて上糸の残量を確保すると共に、糸切りモ
ータ８４を駆動して上糸および下糸を切断する糸切り・
終了処理を実行して一旦処理を終了する。

【００５１】釜軸制御回路１５０は、上記釜軸駆動処理
中に、図１０の退避処理をタイマ割込により実行する。
処理を開始すると、先ずＳ２１にて変数ｎに１を代入
し、続くＳ２３では、頭部ｎ（すなわち、処理開始時に
は頭部１）に対して設けられた退避センサ９０の検出信
号を読み込む。続くＳ２５では、その退避センサ９０の
検出信号に基づき、ベッドケース５１が使用位置にある
か否かを判断する。

【００５２】ベッドケース５１が使用位置にない場合
（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ２７へ移行し、ミシン制御回路１
００にその頭部ｎに対する異常処理の実行を指示する。
この異常処理は、後に詳述するように針棒１９の停止等
を行う処理である。続くＳ２９では、その頭部ｎに対す
る（頭部１であればベッド部７に対する）前述の釜軸駆
動処理（図９）を中断すると共に、駆動回路１５４へ停
止指令を出力する。すると、全回転釜５９は、仮に縫針
１１が下降してもその縫針１１と干渉しない位置に停止
される。

【００５３】また、ベッドケースが使用位置にある場合
は（Ｓ２５：ＹＥＳ）、Ｓ３１へ移行してその頭部ｎに
対する異常処理を解除し、ミシン制御回路１００には通
常の制御の実行を許可する。続くＳ３３では、その頭部
ｎに対する前述の釜軸駆動処理を再開し、全回転釜５９
の停止指令を解除する。

【００５４】Ｓ２９またはＳ３３の次はＳ３５へ移行
し、ｎの値を１加算してＳ３７へ移行する。Ｓ３７で
は、ｎ＝４か否かを判断し、ｎ≠４の場合（ＮＯ）はＳ
２３へ移行する。こうして、頭部１，２，３のそれぞれ
に対してＳ２３〜Ｓ３５の処理を実行すると、ｎ＝４と
なり、Ｓ３７にて肯定判断して一旦処理を終了する。

【００５５】以上の処理により、ベッドケース５１が使
用位置にある頭部ｎ（Ｓ２５：ＹＥＳ）に対しては通常
の縫製処理を許可し（Ｓ３１，３３）、使用位置にない
頭部ｎ（Ｓ２５：ＮＯ）に対しては動作を停止すること
ができる（Ｓ２７，２９）。次に、Ｓ２７における指示
に応じてミシン制御回路１００が実行する異常処理を、
図１１のフローチャートを用いて説明する。処理を開始
すると、先ずＳ４１にて針棒ジャンプ用ソレノイド４１
をＯＮの状態に固定する。すると、前述のように上下動
部材２２と連結ピン１９ａとの係合が解除され、針棒１
９には駆動力が伝達されなくなる。続くＳ４３では、前
述の第１エンコーダセンサ１２２および主軸原点センサ
１２３を介して、主軸２７の回転角を読み込む。更に、
続くＳ４５では、その読み込んだ回転角に基づき、Ｓ４
１の処理に応じて上記係合が解除されるタイミングが、
針棒１９の下降期間であるか否かを判断する。

【００５６】すなわち、針棒ジャンプ用ソレノイド４１
がＯＮにされてから実際に連結ピン１９ａの係合が解除
されるまでには所定の遅れ時間が存在する。この遅れ時
間は、主に針棒ジャンプ用ソレノイド４１の動作時間に
起因する。そこで、Ｓ４５の処理では、上記遅れ時間経
過後のタイミングが、針棒１９の下降期間であるか否か
を判断するのである。下降期間である（ＹＥＳ）と判断
したときはＳ４７へ移行し、針棒停止ソレノイド４８を
駆動する。すると、前述のようにゴム片４９が針棒１９
に圧接され、針棒１９に制動力が加わる。

【００５７】Ｓ４７の終了後およびＳ４５にて否定判断
したときは、Ｓ４９へ移行し、駆動回路１０５へ主軸駆
動停止指令を出力する。すると、主軸モータ９５が即時
に停止される。続くＳ５３では、ワイパソレノイド４０
をＯＦＦの状態に固定する。すると、ワイパ３９は停止
状態に保持される。そして、このＳ５３が終ると一旦処
理を終了する。

【００５８】このように、本刺繍ミシンでは、ベッドケ
ース５１が使用位置にない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、針棒
１９への駆動力の伝達を禁止して針棒１９および縫針１
１を停止させると共に（Ｓ４１）、全回転釜５９を縫針
１１と干渉しない位置に停止させている（Ｓ２９）。し
かも、針棒１９が下降中である場合は（Ｓ４５：ＹＥ
Ｓ）、針棒１９に制動力を加えて即座に停止させている
（Ｓ４７）。このため、ベッドケース５１が使用位置に
なく、縫針１１と全回転釜５９との出会いのタイミング
がずれたとしても、両者の干渉をきわめて良好に防止す
ることができる。

【００５９】従って、いずれかのベッド部７〜９を使用
位置に配設することなく駆動を指示したり、縫製中にな
んらかの原因でいずれかのベッド部７〜９が使用位置か
らずれたりした場合にも、そのベッド部７〜９における
縫針１１と全回転釜５９とが干渉することや縫製不良が
発生することを良好に防止することができる。また、前
述のように縫針１１を停止させることにより、その縫針
１１が針板５２と干渉することも良好に防止することが
できる。更に、前述のように全回転釜５９を停止させる
ことにより、下糸保持不良や下糸噛みによる縫製不良の
発生を良好に防止することができる。

【００６０】また、本刺繍ミシンでは、ベッドケース５
１が使用位置にない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ワイパ３９
を停止状態に保持すると共に（Ｓ５３）、機械的な構成
（連結体８５，揺動レバー８６）により糸切り機構７５
の動作も禁止している。このため、使用位置にないベッ
ド部７〜９のワイパ３９が異物を引き込んだり、そのベ
ッド部７〜９の糸切り機構７５が加工布９９を傷つけた
り、上糸保持不良を生じたりするのを良好に防止するこ
とができる。

【００６１】更に、本刺繍ミシンでは、ベッド部７〜９
が、枢支軸８２を中心に下方に揺動することにより、退
避位置に変位するよう構成されている。このため、全回
転釜５９の駆動系や糸切り機構７５の駆動系のメンテナ
ンスが非常に容易となり、そのベッド部７〜９の取付構
造もブラケット８１を用いた簡単なものとなる。従っ
て、ミシンの構成を一層簡略化すると共に、その保守管
理を一層容易にすることができる。

【００６２】さて、以上の説明した処理では、退避セン
サ９０の検出信号に基づいて、縫針１１および全回転釜
５９の運転／停止を自動的に切り替えていたが、縫針１
１および全回転釜５９の運転／停止は、運転スイッチ１
１９をマニュアル操作することによっても切り替えるこ
とができる。

【００６３】すなわち、運転スイッチ１１９が操作され
ると、ミシン制御回路１００が、図１２のフローチャー
トに示す運転状態切替処理を実行する。この運転状態切
替処理では、まず、運転スイッチ１１９がオン／オフい
ずれに切り替えられたかをチェックする（Ｓ６１）。こ
こで、運転スイッチ１１９が、通電／非通電のいずれか
の状態に保持されるスイッチであれば、その通電状態で
オン／オフを判定すれば良く、操作時にのみ通電してパ
ルス信号を発するスイッチであれば、オン／オフ状態を
メモリ等に記憶して、パルス信号によってメモリの記憶
内容をオン／オフいずれかへ交互に書き換えるようにし
ておき、メモリの記憶内容からオン／オフを判定すれば
良い。

【００６４】そして、運転スイッチ１１９がオンに切り
替えられた場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、針棒の駆動を開始
するとともに（Ｓ６３）、釜の駆動も開始する（Ｓ６
５）。一方、運転スイッチ１１９がオフに切り替えられ
た場合（Ｓ６１：ＮＯ）、針棒の駆動を停止するととも
に（Ｓ６７）、釜の駆動も停止する（Ｓ６９）。ちなみ
に、Ｓ６５の処理は、上述の釜軸駆動処理（図９参照）
と同様の処理であり、Ｓ６７の処理は、上述の異常処理
（図１１参照）と同様の処理であり、Ｓ６９の処理は、
図１０のＳ２９の処理と同様の処理である。

【００６５】このように、本刺繍ミシンは、マニュアル
操作で運転スイッチ１１９を操作しても、縫針１１およ
び全回転釜５９の運転／停止を切り替えることができる
ので、ベッド部が使用位置にある状態のままでも、利用
者が簡単な操作を加えるだけで、縫針１１および全回転
釜５９を停止させて、使用しない縫針１１や全回転釜５
９を無駄に駆動しないようにすることができる。なお、
上記実施の形態において、退避センサ９０および釜軸制
御回路１５０によるＳ２３，２５の処理が判断手段に、
針棒ジャンプ用ソレノイド４１，針棒停止ソレノイド４
８，駆動回路１０５，およびミシン制御回路１００によ
るＳ４１，４７，４９の処理が縫針停止手段に、駆動回
路１５４，および釜軸制御回路１５０によるＳ２９の処
理が釜停止手段に、連結体８５，揺動レバー８６，およ
びミシン制御回路１００によるＳ５３の処理がアクチュ
エータ停止手段に、それぞれ相当する。また、Ｓ４１，
４７，４９の処理およびＳ２９の処理、あるいは、Ｓ６
７，６９の処理は、縫製動作停止手段に相当し、退避セ
ンサ９０または運転スイッチ１１９は、スイッチ手段に
相当する。

【００６６】また、本発明は、上記実施の形態になんら
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記
実施の形態では、縫針１１および全回転釜５９を互いに
干渉しない位置で両方とも停止しているが、いずれか一
方を単純に停止するだけであってもよい。また、ベッド
部７〜９が停止位置にないとき、対応する頭部１〜３の
糸切れセンサ１１８の検出信号を無視するようにフラグ
の設定等を行ったり、押え足駆動ソレノイド１１１を駆
動して押え足３８を上昇位置に固定したりしてもよい。
この場合も、これらのアクチュエータによる不都合な動
作を良好に防止することができる。また、いずれかのベ
ッド部（例えばベッド部８）が退避している場合、その
ことを退避センサ９０を介して検出し、他のベッド部
（例えばベッド部７，９）に対する縫製可能範囲を自動
的に広げる処理を実行することもできる。

【００６７】更に、ベッド部７〜９は、ベースフレーム
４から取り外したり、水平なままで上下に移動させたり
することにより、退避位置に変位可能としてもよい。ま
た更に、本発明は、刺繍ミシン以外のミシンや単頭型の
ミシン、主軸モータと釜軸とをベルト等で接続したミシ
ン等、種々のミシンに対しても適用することができる。
但し、多頭型のミシンで釜，縫針の両者を停止する場
合、ベッド部を変位させるだけで駆動する頭部の選択が
でき、ミシンの操作性が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用された刺繍ミシンの構成を表す
斜視図である。

【図２】 そのミシンの針棒駆動機構の構成を表す斜視
図である。

【図３】 その針棒駆動機構の構成および動作を表す平
面図である。

【図４】 上記ミシンの釜モジュールの構成を表す平面
図である。

【図５】 上記ミシンの糸切り機構の構成を表す平面図
である。

【図６】 その糸切り機構の駆動系の構成を表す平面図
および側面図である。

【図７】 上記ミシンの退避センサの構成および動作を
表す側面図である。

【図８】 上記ミシンの制御系の構成を表すブロック図
である。

【図９】 その制御系の釜軸駆動処理を表すフローチャ
ートである。

【図１０】 その制御系の退避処理を表すフローチャー
トである。

【図１１】 その制御系の異常処理を表すフローチャー
トである。

【図１２】 運転状態切替処理を表すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１，２，３・・・頭部、７，８，９・・・ベッド部、１
１・・・縫針、１９・・・針棒、２２・・・上下動部
材、３９・・・ワイパ、４０・・・ワイパソレノイド、
４１・・・針棒ジャンプ用ソレノイド、４８・・・針棒
停止ソレノイド、５８・・・釜駆動モータ、５９・・・
全回転釜、７５・・・糸切り機構、７６・・・可動刃、
８１・・・ブラケット、８４・・・糸切りモータ、８５
・・・連結体、８６・・・揺動レバー、８９・・・遮光
板、９０・・・退避センサ、９５・・・主軸モータ、１
００・・・ミシン制御回路、１０５，１１２，１１３，
１１５，１５４，１５６・・・駆動回路、１１９・・・
運転スイッチ、１５０・・・釜軸制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 弘和 愛知県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 黒野 義和 愛知県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 (56)参考文献 特開 昭53−61465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−5595（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−304362（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−102987（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−45470（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端に縫針が固定された針棒を有し、該
   針棒および縫針を上下動させる頭部と、 上記縫針と共働して縫目を形成する釜と、 該釜を内蔵すると共に、上記頭部に対して、使用位置と
   退避位置とに変位可能に設けられたベッド部と、 を備えたミシンであって、 上記ベッド部が上記使用位置にあるか否かを判断する判
   断手段と、 該判断手段が、上記ベッド部が上記使用位置にないと判
   断したとき、上記縫針を停止させる縫針停止手段と、 を備えたことを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 下端に縫針が固定された針棒を有し、該
   針棒および縫針を上下動させる頭部と、 上記縫針と共働して縫目を形成する釜と、 該釜を内蔵すると共に、上記頭部に対して、使用位置と
   退避位置とに変位可能に設けられたベッド部と、 を備えたミシンであって、 上記ベッド部が上記使用位置にあるか否かを判断する判
   断手段と、 該判断手段が、上記ベッド部が上記使用位置にないと判
   断したとき、上記釜を停止させる釜停止手段と、 を備えたことを特徴とするミシン。
3. 【請求項３】 上記判断手段が、上記ベッド部が上記使
   用位置にないと判断したとき、上記頭部または上記ベッ
   ド部の他のアクチュエータを停止するアクチュエータ停
   止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または２
   記載のミシン。
4. 【請求項４】 上記ベッド部が、ミシンフレームへの付
   け根を中心に下方に回動することにより、上記退避位置
   に変位することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載のミシン。
5. 【請求項５】 主軸モータから伝達される動力によって
   上下に駆動され、下端には縫針が固定された針棒と、 前記主軸モータから前記針棒へ動力が伝達される連動状
   態、または該針棒へ動力が伝達されない非連動状態のい
   ずれかへ切り替え可能な動力伝達機構と、 釜駆動モータから伝達される動力によって回転駆動さ
   れ、前記縫針と共働して縫目を形成する釜とを備えたミ
   シンであって、 前記動力伝達機構を前記非連動状態に切り替えるととも
   に、前記釜駆動モータを停止状態とする制御を行うこと
   により、一対の前記針棒および前記釜の双方を停止状態
   にする縫製動作停止手段を備えたことを特徴とするミシ
   ン。
6. 【請求項６】 請求項５記載のミシンにおいて、 所定の操作に応じてオン状態またはオフ状態のいずれか
   に切り替わるスイッチ手段を備え、 該スイッチ手段がオン／オフいずれか一方の状態となっ
   た際に、前記縫製動作停止手段が、一対の前記針棒およ
   び前記釜の双方を停止状態にすることを特徴とするミシ
   ン。