JP3592369B2 - ミシンの針糸供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ミシンの針糸供給装置に関し、特に縫い始め時における針糸供給の制御を行なうミシンの針糸供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミシンの針糸供給装置として、先に本出願人の出願した特願昭５７−５４６９６号に記載されたものがある。この装置は、図１６に示すように、主軸２０１に固定されたカム２０２に追従して揺動し、それによって針糸Ｔの経路を変位させて糸を糸供給源（図示せず）から引き出す糸繰出し体２０３と、糸繰出し体２０３よりも針（図示せず）側の針糸経路に配置され、糸繰出し体２０３により針糸経路が屈曲されるとき（このとき、図示しない天秤は針糸Ｔを弛緩している）に針糸Ｔを係止する糸制御体（電磁石）２０４と、糸繰出し体２０３よりも針糸供給源側の針糸経路に配置され、針糸Ｔの繰出しにより回転して針糸Ｔの繰出し量を検出する検出手段２０５と、糸繰出し体２０３よりも針糸供給源側の針糸経路に配置されて検出手段２０５からの検知出力（繰出し糸量）とＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段の記憶データ（一縫い目に要する糸量）とが一致するとき針糸Ｔを係止する他方の糸制御体（電磁石）２０６と、それらの構成要素よりも針糸供給源側の針糸経路に配置された糸調子器２０７とにより構成されており、各縫い目毎に縫い目の結節に要する必要糸量を繰り出すようになっている。
【０００３】
上述したような所謂自動糸調子機構を有するミシンでは、縫い始め時に、針糸経路に針糸Ｔの弛みがある場合に、第一針目から必要糸量が次々繰り出されると、図１７に示すように、針糸Ｔと下糸Ｕの結節点が布Ｗ１ ，Ｗ２ の下方に出る、所謂下吊りの状態が数針にわたって続いてしまうという欠点があった。
【０００４】
そこで、本出願人は上記欠点を解消すべく改良を加え、先に特公平２−４９７５８号の出願を行なった。この特公平２−４９７５８号によれば、図１６に示した装置において、縫い始め時に、先ず糸制御体２０４，２０６を解放状態に保持して針糸Ｔの弛み分のみで縫い目を形成し、その弛み分が消費され、針糸Ｔの緊張により検出手段２０５が回転して最初の検知信号が発せられた時点で、通常の糸繰出し動作が行なわれるので、縫い始めにおける縫い目の下吊り状態が速やかに解消されるという効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特公平２−４９７５８号の技術では、検出手段２０５が最初の検知信号を発生した時点から通常の糸繰出し動作を行なうため、以下のような問題点があった。
即ち、布Ｗ１ ，Ｗ２ が厚地である場合や縫い目が長い場合（即ち、針振り量や布送り量が大きい場合）には、図１８に示すように、布Ｗ１ ，Ｗ２ に刺さった針が少し上昇した程度の結節点Ｓ１ で針糸Ｔに緊張が発生して検出手段２０５から検知信号が発せられてしまい、それ以後、針糸Ｔの繰出しが行なわれるので、結節点が布Ｗ１ ，Ｗ２ の境界よりも上側と下側に交互にでき易いというものである。
また、布Ｗ１ ，Ｗ２ が薄地である場合や縫い目が短い場合（即ち、針振り量や布送り量が小さい場合）には、布と針糸との摩擦抵抗が小さいために針糸Ｔに緊張が発生し難く、図１９に示すように、針が布Ｗ１ ，Ｗ２ から抜ける直前の結節点Ｓ２ で針糸Ｔに緊張が発生し、検出手段２０５から検知信号が発せられるので、図１８の場合と同様に、結節点が上側と下側に交互にでき易い。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸の繰出しを最適なタイミングで開始し、以ってきれいな縫い目を形成することのできるミシンの針糸供給装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、
該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段と
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明において、前記補正糸量情報は、
請求項２記載の発明のように、
互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であってもよいし、
請求項３記載の発明のように、
互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値と結節する縫い目の長さとを加算した値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であってもよい。
【０００９】
【作用】
本発明に係るミシンの針糸供給装置によれば、各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段とを備えた構成としたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸の弛み分が縫い目の形成に消費され、しかる後に針糸に緊張が生じ、その緊張の継続区間が補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した直後から、初めて通常の糸繰出しが開始される。
従って、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸と下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【００１０】
【実施例】
本発明に係るミシンの針糸供給装置の一実施例を、図１乃至図１５に基づき、以下に説明する。
この針糸供給装置は、図１〜図４に示すように、針糸供給源である糸巻５から糸調子器７、第一保持手段８、繰出し検出装置９、繰出し装置１０、第二保持手段１１及び天秤６を経て針３に至る針糸経路において、図８及び図１０に示す縫い始め制御手段１００により、縫い始め時に第一保持手段８及び第二保持手段１１の針糸保持機構をそれぞれ解放状態とし、前記針糸経路内の針糸Ｔの弛み分の移動による緊張が、針糸Ｔと下糸との結節を所定位置で行ない得るような補正を行なった分だけ継続した直後から、第一保持手段８及び第二保持手段１１に対して通常の糸繰出し動作を行なわせるようにしたものである。
【００１１】
先ず、図１乃至図７を参照しながら針糸供給装置の機械部の構成について説明する。
図１〜図４に示すように、ミシンは、ミシンモータ等の駆動源に連動して回転する主軸２と、針糸Ｔをもつ針３が下端に固定され且つ主軸２に連動して上下動する針棒４と、糸巻５及び針３間の針糸Ｔを支持し且つ緊張・弛緩させるように主軸２に連動して二位置間を往復動する天秤６と、更には適宜に発生される糸切り信号に関連して作動することにより布に連なる針糸Ｔをベッド下方において切断する糸切り装置（図示せず）や下糸ボビンへの糸巻装置９３等とを備え、且つ針棒４の振り幅や送り歯の送り量及びそれらの方向が予め記憶装置に記憶された情報に基づいて制御される公知のものである。
ここで、針糸Ｔは図２のように糸巻５より糸調子器７、第一保持手段８、繰出し検出装置９、第二保持手段１１及び周知の糸取りばねを経由して上記天秤６に掛け渡されている。
【００１２】
繰出し装置１０は、図１４に示すように、第一保持手段８と第二保持手段１１間の針糸経路の長さを、針３がベッド面よりも下方に位置している時期に増大させ、また天秤６による針糸緊張時までに最短にするものであり、繰出し腕１２を有している。
繰出し腕１２は、図１、図２及び図４に示すように、上下に傾斜した誘導面１２ａとその下方に位置する略Ｕ字状の糸保持溝１２ｂとを有し、垂直に固定配置された二枚の案内板１３，１４に形成された孔１３ａ（図には、案内板１４の孔は表れていない。）に対して貫通配置されている。そして、繰出し腕１２の基部は、固定軸１５に支持されたリンク１６、及び固定軸１７に支持されたリンク１９の各自由端に軸支されている。
リンク１９は、機枠との間に掛け渡されたばね２０により、主軸２とともに回転するカム体１８のカム面に追従して動くようになっている。
【００１３】
繰出し検出装置９は、図２、図３及び図４に示すように、針糸Ｔが糸巻５から繰出し腕１２へ向って移動する長さを検出するもので、針糸Ｔを巻き掛けるＶ溝２１ａを有するプーリー２１と、プーリー２１が一定角度回転する毎に一個のパルスを発生するエンコーダ２２とからなる。
【００１４】
糸調子器７は、図１、図２及び図７に示すように、針糸Ｔを軽く張らせてプーリー２１に密着して巻き付かせるために、針糸Ｔに常に一定の弱い通過抵抗を与えるもので、糸押え２３を有している。
糸押え２３及びこれと協働する糸抜け防止板２４は、機枠に対して垂直に固定された基板２５から水平に突出する支軸２６，２７に、摺動自在に支持されている。糸抜け防止板２４は、支軸２６に取着されたリング２８により摺動範囲が制限されており、その自由端２４ａは糸押え２３及び基板２５に形成された孔２３ａ，２５ａに対して上方から斜め下方に進入されている。
また、支軸２６に外嵌されたコイルばね２９は、糸押え２３を基板２５に向けて押圧するものであり、支軸２７に外嵌されたコイルばね３０は、主に糸抜け防止板２４にその自由端２４ａが孔２５ａに向かう回転モーメントを付与するものである。
【００１５】
第一保持手段８は、図１乃至図３及び図５に示すように、電磁石３１の励磁・非励磁によりアーマチュアとしての保持板３２を吸引・解放し、それによって保持板３２とそれに対向するヨーク３３との間に通された針糸Ｔを通過不可能に挟持しまたは通過可能に解放するものである。
保持板３２は、ヨーク３３に立設された軸３４，３５により上下動可能に支持されており、常には下方へコイルばね３６の弱い弾性力が与えられていて、電磁石３１による吸引力の立上りが速められている。
なお、ヨーク３３の上面は、繰出し検出装置９におけるプーリー２１のＶ溝２１ａ、糸調子器７における糸抜け防止板２４と糸押え２３との交点Ｐ（図７参照）、及び機枠に軸支されたローラー９６のＶ溝９６ａを結ぶ直線と同一高さかそれよりも上方に位置するように配置されており、針糸Ｔの張力により保持板３２がコイルばね３６に抗して上方に浮き上らないように、即ち保持板３２がばね３６の弱い弾性力で常にはヨーク３３の上面に圧接されるようになっている。
【００１６】
第二保持手段１１は、上記第一保持手段８と基本的には同様の構成であり、図２及び図６に示すように、電磁石３７の励磁・非励磁によりアーマチュアとしての保持板３８を吸引・解放し、それによって保持板３８とそれに対向するヨーク３９との間に通された針糸Ｔを通過不可能または可能に挟持・解放するものである。
保持板３８は、電磁石３７の支持枠４０の二又突起４０ａを支点に揺動可能に支持され、且つ常にはヨーク３９から離れる方向にコイルばね４１の弾性力を受けている。そして、この弾性力による保持板３８の揺動位置（弾性復帰位置）を規制する規制部体４２が合成樹脂によりヨーク３９と一体に形成されており、保持板３８と鉄心４３との対向面間の距離Ｓ１ が常に一定に保たれている。また、鉄心４３とヨーク３９に吸着された時の保持板３８との対向面間には一定の隙間Ｓ２ が設けられており、電磁石３７を消磁した時に保持板３８の鉄心４３からの離れが残留磁気により遅れるのを防止している。
【００１７】
操作レバー４４は、図１乃至図３に示すように、押上げ、ニュートラル、糸切りの各態様に対応するイ・ロ・ハの三位置に回動可能に支持されている。この操作レバー４４には、下端に布押え足（図示せず）をもつ押え棒４５を押えばね４６に抗して上昇させるための押え上げカム４７と、糸調子器７及び第一保持手段８における針糸Ｔの挟圧力を解放するための糸緩めカム４８とが一体に支持されている。
押え上げカム４７には、操作レバー４４を「イ」の位置に回動した時に押え棒４５を上昇させるように、押え棒４５と一体の押え棒抱き４９の下面が対向配置されている。
また、糸緩めカム４８には、操作レバー４４を「イ」または「ハ」の位置に回動した時に糸押え２３をばね２９に抗して図７に二点鎖線で示した位置に移動させるとともに、保持板３２をばね３６に抗して上方に押し上げるように作用するリンク機構に連結された追従子５０に対向配置されている。追従子５０は、軸５１を中心に揺動自在になっており、その揺動運動は糸押え２３に対しては軸５２，５３に支持されたリンク５４，５５を介して伝達される。また、リンク５４の二又部５４ａには、上端に保持板３２の係止部３２ａが遊嵌された二又部をもつ連杆５６の下方部が垂直に遊嵌配置されるとともに、その連杆５６の水平突出部５７との間にはばね３６よりもばね定数の大きなコイルばね５８が配置されている。
【００１８】
図１、図２及び図４に示すように、第一保持手段８の保持板３２及び繰出し検出装置９のプーリー２１は、面部機枠５９の上面より突出しているとともに、中空のカバー６０により覆われている。
このカバー６０の三方の側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、下方が自身の内側に向かうように傾斜されている。それによって、針糸Ｔをカバー６０の側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃに巻き掛けて引張るだけで、針糸Ｔが側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各傾斜面に沿って自然に滑り落ち、第一保持手段８及び繰出し検出装置９に対してセットされる。
【００１９】
次に、図８乃至図１３を参照しながら針糸供給装置の電気回路の構成について説明する。
この針糸供給装置は、図８に示すように、縫い始め時における第一保持手段８及び第二保持手段１１のそれぞれの作動制御を行なう縫い始め制御手段１００、布厚や予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフロッピィ・ディスク等の記憶媒体に記憶された縫いパターンのデータに基づいて各縫い目毎にその縫い目の形成に要する必要糸量を演算して求める糸量演算手段１１０、第一保持手段８及び第二保持手段１１並びにそれらの駆動手段からなる糸繰出し手段１２０、及びミシンのその他の駆動等の制御を行なうミシン制御手段１３０を有している。
【００２０】
糸量演算手段１１０について説明する。
図９は、糸量演算手段１１０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、６１は位置検出装置、６２は布厚検出装置、６６は記憶回路、６７は模様制御回路、６８，６９，７０，７６はそれぞれラッチ回路、７１は針振りステッピングモータ（ＳＴ．Ｍ）、７３は送りステッピングモータ（ＳＴ．Ｍ）、７２，７４はそれぞれ駆動回路、７５は設定装置、７８は比較回路、７９はカウンタである。また、糸量演算手段１１０には、モノマルチバイブレータ（ワンショット）ＭＳ１ 、インバータＩ１ 、Ａ／Ｄ変換器及びフリップフロップＦＦ１ が設けられている。
【００２１】
位置検出装置６１は、図２のように主軸２に固定された回転板６１ａと、それぞれを検出する検出器６１ｂとからなり、針３がベッド平面に突刺った直後から針３がベッド平面より抜け上った直後までの主軸２の回転角を検出して低レベル（以下、Ｌとする。）の位置信号を発生し、これ以外の時期には高レベル（以下、Ｈとする。）の位置信号を発生して、その位置信号を模様制御回路６７、ラッチ回路６８，６９，７０，７６、カウンタ７９及びフリップフロップＦＦ１ に出力する。また、位置検出装置６１は、位置信号を信号線Ｌ４ ，Ｌ９ を介してそれぞれ縫い始め制御手段１００及びミシン制御手段１３０に出力する。
【００２２】
布厚検出装置６２は、図３及び図４のように押え棒４５の上下動に連動して正逆回転する可動部６２ａと、その回転位置に対応する電圧（布厚信号Ｄ）を発生するボリューム６２ｂとからなり、その布厚信号ＤをＡ／Ｄ変換器でディジタル変換してラッチ回路７６に出力する。
【００２３】
記憶回路６６は、各縫い目毎の針３の振り幅に関する情報（振り幅信号Ｙ）及び布送り歯（図示せず）の水平移動量に関する情報（送り量信号Ｘ）を記憶している。そして、位置検出装置６１の出力の立上り時に次の縫い目に対応する記憶情報が模様制御回路６７を介して読み出される。読み出された情報は、振り幅信号Ｙ、送り量信号Ｘとしてラッチ回路６８に送られると同時に、振り幅信号Ｙはラッチ回路６９に、また送り量信号Ｘはラッチ回路７０にも送られる。
【００２４】
ここで、ラッチ回路６９は、位置検出装置６１の出力（位置信号）の立上りに関連してモノマルチバイブレータ（ワンショット）ＭＳ１ 及びインバータＩ１ を介して動作し、一方、ラッチ回路６８，７０，７６は上記位置信号の立下がりに関連して動作する。各ラッチ回路６８，６９，７０，７６は、その動作により入力信号をそのまま出力する。
【００２５】
針振りステッピングモータ７１は、針棒揺動機構を作動するものであり、ラッチ回路６９の出力を受けた駆動回路７２により駆動される。
【００２６】
送りステッピングモータ７３は、布送り機構を作動するものであり、ラッチ回路７０の出力を受けた駆動回路７４により駆動される。
【００２７】
設定装置７５は、ラッチ回路６８及びこれと同様に動作するラッチ回路７６を介して入力される上記各信号Ｘ，Ｙ，Ｄに基づいて一縫い目形成毎に必要な針糸繰出し量（必要糸量）を設定するものである。具体的には、例えば図１３に示したように、送り量信号Ｘの２乗値と振り幅信号Ｙの２乗値を加算した値Ｐ２ に定数ｋ１ を乗した値ｋ１ Ｐ２ と、Ｐ２ の平方根に定数ｋ２ を乗した値ｋ２ Ｐとを加算して「ｋ１ Ｐ２ ＋ｋ２ Ｐ」とし、これに布厚信号Ｄに定数ｋ３ を乗した値を加えて「ｋ１ Ｐ２ ＋ｋ２ Ｐ＋ｋ３ Ｄ」とし、更にこれに定数ｋ４ を加算して求めた値を設定信号Ａとして比較回路７８に出力する。また、設定装置７５は、必要糸量情報として、例えば設定信号Ａを信号線Ｌ１ を介して縫い始め制御手段１００に出力する。
【００２８】
なお、設定装置７５においては、第一保持手段８及び第二保持手段１１における各保持板３２，３８の応答動作の遅れによる繰出し糸量の誤差を修正した値（図１５における理論値）を設定信号Ａとしている。
【００２９】
比較回路７８は、設定装置７５とカウンタ７９との出力の値が一致した時にＨの信号を生成してフリップフロップＦＦ１ に出力する。
【００３０】
カウンタ７９は、繰出し検出装置９の出力パルスを計数した値を比較回路７８に出力するとともに、位置信号の立下りによりリセットされる。
【００３１】
フリップフロップＦＦ１ は、比較回路７８のＨ信号を受けて動作状態となるとともに、位置信号の立下りに関連して非動作状態にリセットされ、Ｑ端子出力を信号線Ｌ２ を介して糸繰出し手段１２０に送る。
【００３２】
本発明の特徴部分である縫い始め制御手段１００について説明する。
図１０は、縫い始め制御手段１００の一電気回路例を示す図であるが、同図において、８２は初期設定回路、９７は第二設定装置、９８はカウンタ、９９は比較回路、１０１はミシン・ストップ信号回路である。また、縫い始め制御手段１００には、ワンショットＭＳ６ 、オアゲートＧ８ 、インバータＩ５ 及びフリップフロップＦＦ５ ，ＦＦ６ が設けられている。
【００３３】
第二設定装置９７は、信号線Ｌ１ を介して設定装置７５から入力する設定信号Ａを受け取り、その値に対して針糸と下糸との結節が所定位置、即ち互いに縫い合わされる上側の布と下側の布との境界部またはその近傍に位置するような補正を行って補正信号Ｂ（補正糸量情報）を生成し、その補正信号Ｂを比較回路９９に出力する。具体的には、補正信号Ｂは、設定信号Ａの値の２分の１倍や３分の２倍などの値である。
【００３４】
比較回路９９は、第二設定装置９７の出力する補正信号Ｂの値とカウンタ９８の出力値とが一致した時にＨの信号を生成してフリップフロップＦＦ５ に出力する。
【００３５】
カウンタ９８は、信号線Ｌ３ を介して入力する繰出し検出装置９の出力パルスを計数した値を比較回路９９に出力するとともに、信号線Ｌ４ を介して入力する位置信号の立下りによりリセットされる。
【００３６】
フリップフロップＦＦ５ は、比較回路９９のＨ信号を受けて動作状態となるとともに、ミシン停止操作時にミシン・ストップ信号回路１０１の出力するミシン・ストップ信号により動作するワンショットＭＳ６ の立下がり信号と、電源投入時または模様選択時に初期設定回路８２の出力するＬ信号とに基づいてオアゲートＧ８ の出力する立下がり信号に関連して非動作状態にリセットされ、そのＱ￣ （但し、本明細書中ではＱ￣ はＱの反転を意味する。）端子出力をフリップフロップＦＦ６ のリセット端子Ｒに送る。
【００３７】
フリップフロップＦＦ６ は、信号線Ｌ４ を介して位置検出装置６１から送られてきた立下がり信号をインバータＩ５ で反転してなる立上り信号を受けて動作状態となるとともに、フリップフロップＦＦ５ のＱ￣ 端子出力を受けて非動作状態にリセットされ、そのＱ端子出力を信号線Ｌ５ を介して糸繰出し手段１２０に送る。
【００３８】
糸繰出し手段１２０について説明する。
図１１は、糸繰出し手段１２０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、３１は第一保持手段８の電磁石（第一電磁石）、３７は第二保持手段１１の電磁石（第二電磁石）、８０，８１はそれぞれ作動回路である。また、糸繰出し手段１２０には、アンドゲートＧ１ ，Ｇ２ 及びインバータＩ２ が設けられている。
【００３９】
第一電磁石３１は、作動回路８０を介して入力するアンドゲートＧ１ のＨ信号により励磁し、Ｌ信号により消磁する。
アンドゲートＧ１ には、信号線Ｌ２ を介して糸量演算手段１１０のフリップフロップＦＦ１ のＱ端子出力と、信号線Ｌ５ を介して縫い始め制御手段１００のフリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力と、信号線Ｌ６ を介して後述するミシン制御手段１３０の押え上昇スイッチ６３の出力と、信号線Ｌ７ を介してミシン制御手段１３０のノアゲードＧ７ の出力と、が入力される。
【００４０】
同様に、第二電磁石３７は、作動回路８１を介して入力するアンドゲートＧ２ のＨ信号により励磁し、Ｌ信号により消磁する。
アンドゲートＧ２ には、信号線Ｌ２ を介しインバータＩ２ で反転された糸量演算手段１１０のフリップフロップＦＦ１ のＱ端子出力と、信号線Ｌ５ を介して縫い始め制御手段１００のフリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力と、信号線Ｌ６ を介して後述するミシン制御手段１３０の押え上昇スイッチ６３の出力と、信号線Ｌ７ を介してミシン制御手段１３０のノアゲードＧ７ の出力と、が入力される。
【００４１】
ミシン制御手段１３０について説明する。
図１２は、ミシン制御手段１３０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、６３は押え上昇スイッチ、８４，８５，８６，８７はそれぞれカウンタ、８８，９１はそれぞれ比較回路、８９は糸巻量設定装置、９０は記憶回路、９２は警報装置、９５はモータ停止回路である。また、ミシン制御手段１３０には、ワンショットＭＳ３ ，ＭＳ４ ，ＭＳ５ 、アンドゲートＧ４ ，Ｇ５ ，Ｇ６ 、ノアゲードＧ７ 、インバータＩ３ ，Ｉ４ 及びフリップフロップＦＦ３ ，ＦＦ４ が設けられている。
【００４２】
押え上昇スイッチ６３は、布押え足を上昇させることに関連してその時針３がベッド面から抜け上っている上停止区間であれば両保持手段８，１１から針糸Ｔを解放させるものであり、図３のようにリンク５４の揺動経路内に配置され、操作レバー４４を「イ」または「ハ」の位置に移動操作することに関連してＨの信号を発生し、その発生信号をアンドゲートＧ４ 及びインバータＩ３ を介して上記糸繰出し手段１２０のアンドゲートＧ１ ，Ｇ２ に出力する。
【００４３】
フリップフロップＦＦ３ は、縫い始めから繰出し検出装置９の出力がない場合に針糸Ｔの消費または切断と判断するもので、信号線Ｌ８ を介して繰出し検出装置９の出力パルスを受けて動作状態となり、ミシン・スタート信号を受けて動作するワンショットＭＳ３ の出力の立上りに関連して非動作状態にリセットされるようになっているとともに、そのＱ端子出力をアンドゲートＧ５ に、またＱ￣ 端子出力をアンドゲートＧ６ にそれぞれ送る。
【００４４】
フリップフロップＦＦ４ は、縫製中に繰出し検出装置９からの出力が発生しなくなった場合に針糸Ｔの消費または切断と判断するもので、信号線Ｌ８ を介して繰出し検出装置９の出力パルスを受けて動作状態となり、信号線Ｌ９ を介して入力する位置検出装置６１の出力の立下りに関連してリセットされるとともに、そのＱ端子出力をインバータＩ４ を介してアンドゲートＧ５ に送る。
【００４５】
カウンタ８４，８５は、信号線Ｌ９ を介して入力する位置検出装置６１の信号の立上りを計数し、その値が予め設定した値に達することに関連してその出力をＬからＨに反転する。カウンタ８４は、ワンショットＭＳ３ の立上りによりリセットされ、またカウンタ８５はフリップフロップＦＦ４ の出力の立上りによりリセットされる。
【００４６】
カウンタ８６，８７は、共に信号線Ｌ８ を介して入力する繰出し検出装置９の出力パルスを計数してその値を出力する。カウンタ８６は、公知の下糸巻装置９３を作用状態にセットすることに関連して発生する糸巻モード・オン信号を受けて動作するワンショットＭＳ４ の出力の立上りによりリセットされ、またカウンタ８７は、下糸巻装置９３を不作用状態に解除することに関連して発生する糸巻モード・オフ信号を受けて動作するワンショットＭＳ５ の出力の立上りによりリセットされる。
【００４７】
比較回路８８は、上記糸巻装置９３によって下糸ボビン９４に所望糸量を自動的に巻き取らせるものであり、適宜に設定される糸巻量設定装置８９の出力値とカウンタ８６の出力値とが一致することに関連してその出力を反転し、この時の出力によりモータ停止回路９５を介してミシンモータを停止させるようになっているが、これに代えてソレノイドを励磁しその電磁力により糸巻装置９３を不作用位置に移動させるようにしてもよい。
【００４８】
記憶回路９０は、糸巻装置９３によって下糸ボビン９４に巻き取られた糸量を記憶しておくものであり、カウンタ８６の計数値を記憶し且つ常にはその記憶値を出力するとともに、ワンショットＭＳ４ の出力の立上りにより記憶内容がクリアーされるようになっている。
【００４９】
比較回路９１は、下糸ボビン９４に巻かれた糸量と同等の上糸量が消費されるのを検出するものであり、記憶回路９０の出力とカウンタ８７の出力とを比較し、双方が一致することに関連して一定時間Ｈ信号を出力する。比較回路９１の出力は、ノアゲードＧ７ 及びモータ停止回路９５に送られる。
ノアゲードＧ７ にはブザー、ランプ等の警報装置９２が接続されており、その警報装置９２は、ノアゲードＧ７ の出力がＬになったときに一定時間動作する。
【００５０】
なお、一縫い目形成に必要な糸量は、後述するように繰出し腕１２の繰出し運動と、両保持手段８，１１の作動タイミングを制御することによって得られるものであるが、特に保持手段８の保持板３２の動作の遅れは繰出し誤差の原因となる。そこで、実際の繰出し量が図１５に示すように許容できる上限以上にはならないように、即ち図１４に示す如く、繰出し腕１２の繰出し運動が始めはゆっくりとしてその後半から次第に速くなるように前記カム体１８のカム面は形成されている。
【００５１】
次に、上記構成の針糸供給装置の作用を説明する。
第一保持手段８の第一電磁石３１及び第二保持手段１１の第二電磁石３７は、何れも対応するゲートＧ１ ，Ｇ２ の４つの入力が全部Ｈになったとき励磁し、そのうちの１つがＬになったときには消磁するが、正常の場合には後述するようにゲートＧ１ ，Ｇ２ に入力するゲートＧ４ ，Ｇ７ の出力がいずれもＨになっているから、フリップフロップＦＦ１ 及びフリップフロップＦＦ６ の出力状態によって励磁・非励磁するかが決まる。なお、縫い始め時を除く正規の糸繰出し時には、後述するようにフリップフロップＦＦ６ の出力はＨになっている。
【００５２】
先ず、通常の縫製時における正規の糸繰出し動作について説明するが、その時には、針棒４、天秤６、繰出し腕１２は図１４のタイミング曲線に沿って往復動する。繰出し腕１２の図２右方への往動は両保持手段８，１１間の針糸経路を増大するものであるが、繰出し腕１２が往動する直前までにフリップフロップＦＦ１ が位置検出装置６１のＬ出力によりリセットされており、ゲートＧ１ の出力はＬ、ゲートＧ２ の出力はＨとなり、電磁石３１が消磁すると同時に電磁石３７が励磁する。つまり、一方の保持手段８では針糸Ｔを解放し他方の保持手段１１では針糸Ｔを保持しているので、繰出し腕１２の上記往動によって増大する針糸経路に相当する針糸Ｔが糸巻５から両保持手段８，１１間に繰り込まれる。
【００５３】
このときプーリー２１が針糸Ｔの移動に伴って回動し、その回転角度に比例した数のクロックパルスが繰出し検出装置９から発生する。このクロックパルスはカウンタ７９により計数されて比較回路７８の一方の入力部に送られる。また、比較回路７８の他方の入力部には、記憶回路６６から読み出された送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚検出装置６２からの布厚信号Ｄに基づいて設定装置７５で演算して求められた設定信号Ａが入力されており、比較回路７８はカウンタ７９の計数値が設定信号Ａの値と一致するとＨ信号を出力する。これによりフリップフロップＦＦ１ の出力がＬからＨに反転するので、電磁石３１は励磁し電磁石３７は消磁する。
【００５４】
従って、予定長さの針糸Ｔが両保持手段８，１１間に繰り込まれた後には第一保持手段８が針糸Ｔを通過不可能に挟持して糸巻５からさらに繰り出されるのを阻止するとともに、第二保持手段１１が針糸Ｔを通過自在に解放する。なお繰出し腕１２の往動の途中で予定長さの針糸Ｔが繰り出されれば、その後の繰出し腕１２の往動中は第二保持手段１１と針３との間に弛んでいる針糸Ｔが両保持手段８，１１間に一時的に引き戻される。
【００５５】
また、繰出し腕１２は次に針糸Ｔが天秤６によって緊張されるまでの間に復帰するので、その後の天秤６の上昇に伴って第一保持手段８と縫い目との間の針糸Ｔが次第に強く張られ、これにより縫い目が適切な強さで締められて結節される。以下同様の作用が一縫い目形成毎に繰返される。
【００５６】
以上のように、正規の糸繰出し動作においては、送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚信号Ｄに基づいて演算された必要糸量が一縫い目形成毎に繰り出されるが、縫い始めの数針間は正規の糸量を必要としない。
【００５７】
そこで、縫製が開始されると、縫い始め時には、電源投入と同時に初期設定回路８２から発せられるＬ信号と、ミシンの停止時にミシン・ストップ信号回路１０１からワンショットＭＳ６ を介して発せられる立下がり信号とによりオアゲートＧ８ は立下がり信号を出力し、その立下がり信号によって、フリップフロップＦＦ５ はリセット状態となる。このリセット状態においては、フリップフロップＦＦ５ のＱ￣ 端子出力はＨであり、フリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力はＬである。このフリップフロップＦＦ６ のＬ出力によって、フリップフロップＦＦ１ の出力にかかわらず、ゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じて第一電磁石３１及び第二電磁石３７は消磁したまま作動しない。従って、第一保持手段８及び第二保持手段１１は、ともに針糸Ｔを解放する状態となるので、正規の糸繰出しが行なわれず、糸調子器７と針３との間の針糸経路における針糸Ｔの弛み分により縫い目が形成される。
【００５８】
一方、縫製が開始されると、設定装置７５の出力する設定信号Ａは上記比較回路７８に送られるとともに、第二設定装置９７にも送られる。その設定信号Ａは、第二設定装置９７により設定信号Ａの値を３分の２倍するという内容の補正がなされて補正信号Ｂに変換され、比較回路９９に出力される。
【００５９】
この時、カウンタ９８は、位置検出装置６１の出力信号によってリセットされていて、繰出し検出装置９が出力するパルスの計数を開始する状態にあるが、針糸経路に針糸Ｔの弛みがある場合には、繰出し検出装置９のプーリー２１が回転しないので、カウンタ９８での計数は行なわれない。針糸Ｔの弛み分が縫い始め時の縫い目の形成により消費されると、針糸Ｔの緊張即ち移動によりプーリー２１が回転し、それによって繰出し検出装置９はクロックパルスを発生してカウンタ９８に出力する。カウンタ９８は、計数したクロックパルス数を比較回路９９に出力する。カウンタ９８の出力値と第二設定装置９７の出力値とが一致する、即ち縫い始めにおける針糸Ｔの弛み分が縫い目の形成により消費されてしまって針糸Ｔの緊張が補正信号Ｂに基づく緊張継続区間に相当する区間だけ継続すると、比較回路９９はフリップフロップＦＦ５ に一致信号を出力する。
【００６０】
フリップフロップＦＦ５ は、その一致信号の入力により、Ｑ￣ 端子出力をＨからＬに変えてフリップフロップＦＦ６ のリセット端子Ｒに出力し、それによってフリップフロップＦＦ６ がリセットされる。この時、フリップフロップＦＦ６ に、位置検出装置６１の立下がりを受けてインバータＩ５ を介してＨ信号が入力されると、フリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力はＬからＨに変わってゲートＧ１ ，Ｇ２ に入力される。従って、第一電磁石３１及び第二電磁石３７は、何れもフリップフロップＦＦ１ の出力状態によってのみ励磁・非励磁が決まる正規の糸繰出し動作状態となり、以後その状態が継続される。
【００６１】
布を針３を中心に旋回すべくミシンを針棒最下点付近で停止した場合には、布押え足を上昇させてもゲートＧ４ の出力がＬのまま変化しないので、両保持手段８，１１の状態はミシン停止前とは変らず、再びミシンを始動すれば引続き予定の縫い目が形成されるが、布を縫合部から取り出すべく針棒最上点付近でミシンを停止した場合には、布押え足を上昇させるとゲートＧ４ の出力がＨになり、これによりゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じるので、電磁石３１，３７は消磁し両保持手段８，１１とも針糸Ｔを解放する。
【００６２】
なお、保持手段８について、前者の場合には保持板３２が電磁力により吸引されているから、糸緩めカム４８に連動してリンク５４が図２時計方向に回動し連杆５６が押し上げられても、ばね５８が圧縮されるだけであるが、後者の場合には上記電磁力は発生しないから、保持板３２がばね５８を介して連杆５６に連動し軸３４を支点に上動する。
【００６３】
糸巻装置９３を作用状態にセットすると、カウンタ８６及び記憶回路９０がリセットされる。そこで糸巻量設定装置８９を適宜に設定操作してからミシンを始動すると、針糸Ｔが糸巻５から下糸ボビン９４に巻き取られ、その糸量は繰出し検出装置９及びカウンタ８６を介して記憶回路９０に記憶されるとともに、上記巻き量が設定量に達すると比較回路８８の出力によりモータ停止回路９５を介してミシンモータは停止する。また、縫製により消費される糸量は、繰出し検出装置９及びカウンタ８７により検出され、その糸量が先に下糸ボビン９４に巻き取られた糸量に達すると、比較回路９１の出力に関連して警報装置９２は一定時間動作するとともに、モータ停止回路９５を介してミシンモータは停止する。
【００６４】
縫製の途中で針糸Ｔが全部消費されたり切れたりして繰出し検出装置９の出力が止まった場合には、フリップフロップＦＦ４ がセットされないので、位置検出装置６１の立上り出力がカウンタ８５により計数されることとなり、その設定値に対応する間に一度も繰出し検出装置９の出力が発生しない場合には、その時ゲートＧ５ の出力がＨとなるから、モータ停止回路９５を介してミシンが停止するとともに、警報装置９２が一定時間作動し、またゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じて電磁石３１，３７も消磁する。
【００６５】
上記実施例によれば、糸量演算手段１１０で各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求め、その必要糸量を設定信号Ａとして糸繰出し手段１２０及び縫い始め制御手段１００に出力し、縫い始め時には、縫い始め制御手段１００で、設定信号Ａに対して針糸Ｔと下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正信号Ｂを生成し、その補正信号Ｂに基づいて糸繰出し手段１２０の電磁石３１，３７を先ず非励磁状態にして針糸Ｔを解放状態とした後、針糸Ｔの緊張が補正信号Ｂに基づく緊張継続区間に相当する区間だけ継続した直後から、糸繰出し手段１２０の電磁石３１，３７に設定信号Ａに基づいた正規の糸繰出し動作を行なわせるようにしたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸Ｔの弛み分が縫い目の形成に消費される。そして、その後に、針糸Ｔに緊張が生じ、その緊張の継続区間が針糸Ｔの必要糸量に対して補正した量の糸が移動するのに相当した糸量を検出した後に、初めて通常の糸繰出しが開始されるので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸Ｔと下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【００６６】
なお、上記実施例においては、設定装置７５は、第二設定装置９７に送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚信号Ｄに基づいて生成された設定信号Ａを送り、第二設定装置９７は設定信号Ａの値に３分の２を補正値として乗じて補正信号Ｂを生成するとしたが、これに限らず、第二設定装置９７は設定装置７５から布厚信号Ｄを受け取り、布厚信号Ｄにのみ基づいて補正信号Ｂを生成するようになっていてもよい。
【００６７】
また、設定信号Ａの値に乗ずる補正値は３分の２に限らず、２分の１や３分の１など、針糸Ｔと下糸との結節位置を所定位置にし得るような値であれば如何なる値でもよく、さらには設定信号Ａの値に補正値として定数を乗ずるだけでなく、実験等により針糸Ｔと下糸との結節位置が所定位置になるような実験式を求め、その実験式に基づいて設定信号Ａの値を補正してもよい。
【００６８】
さらにまた、縫い始め制御手段１００は上記実施例の構成に限らず、縫い始め時に電磁石３１，３７を非励磁状態にして針糸経路における針糸Ｔの弛み分のみで縫い目を形成し、針糸Ｔの弛み分が消費された後、針糸Ｔの緊張が、一縫い目の形成に要する必要糸量に対して補正した量の糸の移動に相当する区間継続した時点で、正規の糸繰り出しを以後継続して行なうようになっていれば、種々変更可能であるのはいうまでもない。
【００６９】
また、上記実施例においては、記憶回路６６に予め記憶された送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙを主軸２の一回転毎に読み出し、これら信号により送り機構及び針棒揺動機構の運動を一縫い目毎に制御して所定の模様を縫製可能とした型式のミシンにおいて、記憶回路６６から読み出された上記各信号Ｘ，Ｙまたはこれら信号Ｘ，Ｙと布厚検出装置６２から布押え足の上下位置の変化に対応して出力される布厚信号Ｄとに基づいて設定信号Ａを一縫い目形成毎に演算して求めたが、送り量及び針振り量またはこれらと布厚の異なる条件ごとに予め実験的に求めて記憶装置に記憶しておいた糸量データ群から前記送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙまたはこれらと布厚信号Ｄに基づいて対応する糸量データを読み出すようにしてもよい。
【００７０】
さらに、上記実施例においては、記憶回路６６に記憶した送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙに基づいて送り機構及び針棒揺動機構を制御するミシンについて示したが、上記の記憶信号によらず作業者の手動操作によって送り量及び針振り量を制御するミシンに適用してもよい。そしてこの場合には、送り量及び針振り量の各設定態様に対応する検出信号またはこれらと布厚の検出信号とから、前述と同様に設定信号Ａを演算して求めてもよいし、予め実験的に求めて記憶してある糸量データ群から対応する糸量データを読み出すようにしてもよい。
【００７１】
さらにまた、上記実施例では針棒を布送り方向との交叉方向に揺動させる千鳥縫いミシンに適用したものを示したが、定位置で上下動する針棒に対して布をＸ−Ｙ座標軸方向に移動して千鳥縫い目模様を縫製できるようにしたミシンに適用してもよい。この場合のミシンは、周知のごとく布をＸ座標軸方向とＹ座標軸方向に移動するための二個の独立した動力源、例えばモータを備えている。そして、一縫い目の形成に必要な針糸量は、布厚を無視すればＸ座標軸方向の布移動量の二乗値と、Ｙ座標軸方向の布移動量の二乗値との和の平方根で表されるから、従って本実施例の送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙに代えて、上記各モータの回動方向と角度を制御するための信号を用いればよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明に係るミシンの針糸供給装置によれば、各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段とを備えた構成としたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸の弛み分が縫い目の形成に消費され、しかる後に針糸に緊張が生じ、その緊張の継続区間が補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した直後に、初めて通常の糸繰出しが開始されるので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸と下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る針糸供給装置を適用したミシン頭部の部分斜視図である。
【図２】本発明に係る針糸供給装置の一例の斜視図である。
【図３】本発明に係る針糸供給装置の一例の部分正面図である。
【図４】本発明に係る針糸供給装置の一例の左側面図である。
【図５】本発明に係る針糸供給装置の第一保持手段の縦断面図である。
【図６】本発明に係る針糸供給装置の第二保持手段の縦断面図である。
【図７】本発明に係る針糸供給装置の糸調子器の縦断面図である。
【図８】本発明に係る針糸供給装置の電気回路の一例のブロック図である。
【図９】本発明に係る針糸供給装置の糸量演算手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る針糸供給装置の縫い始め制御手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る針糸供給装置の糸繰出し手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る針糸供給装置のミシン制御手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る針糸供給装置の設定装置の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る針糸供給装置のタイムチャートである。
【図１５】本発明に係る針糸供給装置に関し、理論的に求めた針糸の必要繰出し長さと、実際に繰り出される針糸長さとの関係を示す特性図である。
【図１６】従来の針糸供給装置の斜視図である。
【図１７】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【図１８】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【図１９】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【符号の説明】
Ａ 設定信号（必要糸量情報）
Ｂ 補正信号（補正糸量情報）
Ｔ 針糸
５ 糸巻（針糸供給源）
８ 第一保持手段（糸繰出し手段）
１０ 繰出し装置（糸繰出し手段）
１１ 第二保持手段（糸繰出し手段）
７５ 設定装置（糸量演算手段）
９７ 第二設定装置（縫い始め制御手段）
１００ 縫い始め制御手段
１１０ 糸量演算手段
１２０ 糸繰出し手段
【産業上の利用分野】
本発明は、ミシンの針糸供給装置に関し、特に縫い始め時における針糸供給の制御を行なうミシンの針糸供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミシンの針糸供給装置として、先に本出願人の出願した特願昭５７−５４６９６号に記載されたものがある。この装置は、図１６に示すように、主軸２０１に固定されたカム２０２に追従して揺動し、それによって針糸Ｔの経路を変位させて糸を糸供給源（図示せず）から引き出す糸繰出し体２０３と、糸繰出し体２０３よりも針（図示せず）側の針糸経路に配置され、糸繰出し体２０３により針糸経路が屈曲されるとき（このとき、図示しない天秤は針糸Ｔを弛緩している）に針糸Ｔを係止する糸制御体（電磁石）２０４と、糸繰出し体２０３よりも針糸供給源側の針糸経路に配置され、針糸Ｔの繰出しにより回転して針糸Ｔの繰出し量を検出する検出手段２０５と、糸繰出し体２０３よりも針糸供給源側の針糸経路に配置されて検出手段２０５からの検知出力（繰出し糸量）とＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段の記憶データ（一縫い目に要する糸量）とが一致するとき針糸Ｔを係止する他方の糸制御体（電磁石）２０６と、それらの構成要素よりも針糸供給源側の針糸経路に配置された糸調子器２０７とにより構成されており、各縫い目毎に縫い目の結節に要する必要糸量を繰り出すようになっている。
【０００３】
上述したような所謂自動糸調子機構を有するミシンでは、縫い始め時に、針糸経路に針糸Ｔの弛みがある場合に、第一針目から必要糸量が次々繰り出されると、図１７に示すように、針糸Ｔと下糸Ｕの結節点が布Ｗ１ ，Ｗ２ の下方に出る、所謂下吊りの状態が数針にわたって続いてしまうという欠点があった。
【０００４】
そこで、本出願人は上記欠点を解消すべく改良を加え、先に特公平２−４９７５８号の出願を行なった。この特公平２−４９７５８号によれば、図１６に示した装置において、縫い始め時に、先ず糸制御体２０４，２０６を解放状態に保持して針糸Ｔの弛み分のみで縫い目を形成し、その弛み分が消費され、針糸Ｔの緊張により検出手段２０５が回転して最初の検知信号が発せられた時点で、通常の糸繰出し動作が行なわれるので、縫い始めにおける縫い目の下吊り状態が速やかに解消されるという効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特公平２−４９７５８号の技術では、検出手段２０５が最初の検知信号を発生した時点から通常の糸繰出し動作を行なうため、以下のような問題点があった。
即ち、布Ｗ１ ，Ｗ２ が厚地である場合や縫い目が長い場合（即ち、針振り量や布送り量が大きい場合）には、図１８に示すように、布Ｗ１ ，Ｗ２ に刺さった針が少し上昇した程度の結節点Ｓ１ で針糸Ｔに緊張が発生して検出手段２０５から検知信号が発せられてしまい、それ以後、針糸Ｔの繰出しが行なわれるので、結節点が布Ｗ１ ，Ｗ２ の境界よりも上側と下側に交互にでき易いというものである。
また、布Ｗ１ ，Ｗ２ が薄地である場合や縫い目が短い場合（即ち、針振り量や布送り量が小さい場合）には、布と針糸との摩擦抵抗が小さいために針糸Ｔに緊張が発生し難く、図１９に示すように、針が布Ｗ１ ，Ｗ２ から抜ける直前の結節点Ｓ２ で針糸Ｔに緊張が発生し、検出手段２０５から検知信号が発せられるので、図１８の場合と同様に、結節点が上側と下側に交互にでき易い。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸の繰出しを最適なタイミングで開始し、以ってきれいな縫い目を形成することのできるミシンの針糸供給装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、
該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段と
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明において、前記補正糸量情報は、
請求項２記載の発明のように、
互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であってもよいし、
請求項３記載の発明のように、
互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値と結節する縫い目の長さとを加算した値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であってもよい。
【０００９】
【作用】
本発明に係るミシンの針糸供給装置によれば、各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段とを備えた構成としたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸の弛み分が縫い目の形成に消費され、しかる後に針糸に緊張が生じ、その緊張の継続区間が補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した直後から、初めて通常の糸繰出しが開始される。
従って、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸と下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【００１０】
【実施例】
本発明に係るミシンの針糸供給装置の一実施例を、図１乃至図１５に基づき、以下に説明する。
この針糸供給装置は、図１〜図４に示すように、針糸供給源である糸巻５から糸調子器７、第一保持手段８、繰出し検出装置９、繰出し装置１０、第二保持手段１１及び天秤６を経て針３に至る針糸経路において、図８及び図１０に示す縫い始め制御手段１００により、縫い始め時に第一保持手段８及び第二保持手段１１の針糸保持機構をそれぞれ解放状態とし、前記針糸経路内の針糸Ｔの弛み分の移動による緊張が、針糸Ｔと下糸との結節を所定位置で行ない得るような補正を行なった分だけ継続した直後から、第一保持手段８及び第二保持手段１１に対して通常の糸繰出し動作を行なわせるようにしたものである。
【００１１】
先ず、図１乃至図７を参照しながら針糸供給装置の機械部の構成について説明する。
図１〜図４に示すように、ミシンは、ミシンモータ等の駆動源に連動して回転する主軸２と、針糸Ｔをもつ針３が下端に固定され且つ主軸２に連動して上下動する針棒４と、糸巻５及び針３間の針糸Ｔを支持し且つ緊張・弛緩させるように主軸２に連動して二位置間を往復動する天秤６と、更には適宜に発生される糸切り信号に関連して作動することにより布に連なる針糸Ｔをベッド下方において切断する糸切り装置（図示せず）や下糸ボビンへの糸巻装置９３等とを備え、且つ針棒４の振り幅や送り歯の送り量及びそれらの方向が予め記憶装置に記憶された情報に基づいて制御される公知のものである。
ここで、針糸Ｔは図２のように糸巻５より糸調子器７、第一保持手段８、繰出し検出装置９、第二保持手段１１及び周知の糸取りばねを経由して上記天秤６に掛け渡されている。
【００１２】
繰出し装置１０は、図１４に示すように、第一保持手段８と第二保持手段１１間の針糸経路の長さを、針３がベッド面よりも下方に位置している時期に増大させ、また天秤６による針糸緊張時までに最短にするものであり、繰出し腕１２を有している。
繰出し腕１２は、図１、図２及び図４に示すように、上下に傾斜した誘導面１２ａとその下方に位置する略Ｕ字状の糸保持溝１２ｂとを有し、垂直に固定配置された二枚の案内板１３，１４に形成された孔１３ａ（図には、案内板１４の孔は表れていない。）に対して貫通配置されている。そして、繰出し腕１２の基部は、固定軸１５に支持されたリンク１６、及び固定軸１７に支持されたリンク１９の各自由端に軸支されている。
リンク１９は、機枠との間に掛け渡されたばね２０により、主軸２とともに回転するカム体１８のカム面に追従して動くようになっている。
【００１３】
繰出し検出装置９は、図２、図３及び図４に示すように、針糸Ｔが糸巻５から繰出し腕１２へ向って移動する長さを検出するもので、針糸Ｔを巻き掛けるＶ溝２１ａを有するプーリー２１と、プーリー２１が一定角度回転する毎に一個のパルスを発生するエンコーダ２２とからなる。
【００１４】
糸調子器７は、図１、図２及び図７に示すように、針糸Ｔを軽く張らせてプーリー２１に密着して巻き付かせるために、針糸Ｔに常に一定の弱い通過抵抗を与えるもので、糸押え２３を有している。
糸押え２３及びこれと協働する糸抜け防止板２４は、機枠に対して垂直に固定された基板２５から水平に突出する支軸２６，２７に、摺動自在に支持されている。糸抜け防止板２４は、支軸２６に取着されたリング２８により摺動範囲が制限されており、その自由端２４ａは糸押え２３及び基板２５に形成された孔２３ａ，２５ａに対して上方から斜め下方に進入されている。
また、支軸２６に外嵌されたコイルばね２９は、糸押え２３を基板２５に向けて押圧するものであり、支軸２７に外嵌されたコイルばね３０は、主に糸抜け防止板２４にその自由端２４ａが孔２５ａに向かう回転モーメントを付与するものである。
【００１５】
第一保持手段８は、図１乃至図３及び図５に示すように、電磁石３１の励磁・非励磁によりアーマチュアとしての保持板３２を吸引・解放し、それによって保持板３２とそれに対向するヨーク３３との間に通された針糸Ｔを通過不可能に挟持しまたは通過可能に解放するものである。
保持板３２は、ヨーク３３に立設された軸３４，３５により上下動可能に支持されており、常には下方へコイルばね３６の弱い弾性力が与えられていて、電磁石３１による吸引力の立上りが速められている。
なお、ヨーク３３の上面は、繰出し検出装置９におけるプーリー２１のＶ溝２１ａ、糸調子器７における糸抜け防止板２４と糸押え２３との交点Ｐ（図７参照）、及び機枠に軸支されたローラー９６のＶ溝９６ａを結ぶ直線と同一高さかそれよりも上方に位置するように配置されており、針糸Ｔの張力により保持板３２がコイルばね３６に抗して上方に浮き上らないように、即ち保持板３２がばね３６の弱い弾性力で常にはヨーク３３の上面に圧接されるようになっている。
【００１６】
第二保持手段１１は、上記第一保持手段８と基本的には同様の構成であり、図２及び図６に示すように、電磁石３７の励磁・非励磁によりアーマチュアとしての保持板３８を吸引・解放し、それによって保持板３８とそれに対向するヨーク３９との間に通された針糸Ｔを通過不可能または可能に挟持・解放するものである。
保持板３８は、電磁石３７の支持枠４０の二又突起４０ａを支点に揺動可能に支持され、且つ常にはヨーク３９から離れる方向にコイルばね４１の弾性力を受けている。そして、この弾性力による保持板３８の揺動位置（弾性復帰位置）を規制する規制部体４２が合成樹脂によりヨーク３９と一体に形成されており、保持板３８と鉄心４３との対向面間の距離Ｓ１ が常に一定に保たれている。また、鉄心４３とヨーク３９に吸着された時の保持板３８との対向面間には一定の隙間Ｓ２ が設けられており、電磁石３７を消磁した時に保持板３８の鉄心４３からの離れが残留磁気により遅れるのを防止している。
【００１７】
操作レバー４４は、図１乃至図３に示すように、押上げ、ニュートラル、糸切りの各態様に対応するイ・ロ・ハの三位置に回動可能に支持されている。この操作レバー４４には、下端に布押え足（図示せず）をもつ押え棒４５を押えばね４６に抗して上昇させるための押え上げカム４７と、糸調子器７及び第一保持手段８における針糸Ｔの挟圧力を解放するための糸緩めカム４８とが一体に支持されている。
押え上げカム４７には、操作レバー４４を「イ」の位置に回動した時に押え棒４５を上昇させるように、押え棒４５と一体の押え棒抱き４９の下面が対向配置されている。
また、糸緩めカム４８には、操作レバー４４を「イ」または「ハ」の位置に回動した時に糸押え２３をばね２９に抗して図７に二点鎖線で示した位置に移動させるとともに、保持板３２をばね３６に抗して上方に押し上げるように作用するリンク機構に連結された追従子５０に対向配置されている。追従子５０は、軸５１を中心に揺動自在になっており、その揺動運動は糸押え２３に対しては軸５２，５３に支持されたリンク５４，５５を介して伝達される。また、リンク５４の二又部５４ａには、上端に保持板３２の係止部３２ａが遊嵌された二又部をもつ連杆５６の下方部が垂直に遊嵌配置されるとともに、その連杆５６の水平突出部５７との間にはばね３６よりもばね定数の大きなコイルばね５８が配置されている。
【００１８】
図１、図２及び図４に示すように、第一保持手段８の保持板３２及び繰出し検出装置９のプーリー２１は、面部機枠５９の上面より突出しているとともに、中空のカバー６０により覆われている。
このカバー６０の三方の側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、下方が自身の内側に向かうように傾斜されている。それによって、針糸Ｔをカバー６０の側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃに巻き掛けて引張るだけで、針糸Ｔが側面６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各傾斜面に沿って自然に滑り落ち、第一保持手段８及び繰出し検出装置９に対してセットされる。
【００１９】
次に、図８乃至図１３を参照しながら針糸供給装置の電気回路の構成について説明する。
この針糸供給装置は、図８に示すように、縫い始め時における第一保持手段８及び第二保持手段１１のそれぞれの作動制御を行なう縫い始め制御手段１００、布厚や予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフロッピィ・ディスク等の記憶媒体に記憶された縫いパターンのデータに基づいて各縫い目毎にその縫い目の形成に要する必要糸量を演算して求める糸量演算手段１１０、第一保持手段８及び第二保持手段１１並びにそれらの駆動手段からなる糸繰出し手段１２０、及びミシンのその他の駆動等の制御を行なうミシン制御手段１３０を有している。
【００２０】
糸量演算手段１１０について説明する。
図９は、糸量演算手段１１０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、６１は位置検出装置、６２は布厚検出装置、６６は記憶回路、６７は模様制御回路、６８，６９，７０，７６はそれぞれラッチ回路、７１は針振りステッピングモータ（ＳＴ．Ｍ）、７３は送りステッピングモータ（ＳＴ．Ｍ）、７２，７４はそれぞれ駆動回路、７５は設定装置、７８は比較回路、７９はカウンタである。また、糸量演算手段１１０には、モノマルチバイブレータ（ワンショット）ＭＳ１ 、インバータＩ１ 、Ａ／Ｄ変換器及びフリップフロップＦＦ１ が設けられている。
【００２１】
位置検出装置６１は、図２のように主軸２に固定された回転板６１ａと、それぞれを検出する検出器６１ｂとからなり、針３がベッド平面に突刺った直後から針３がベッド平面より抜け上った直後までの主軸２の回転角を検出して低レベル（以下、Ｌとする。）の位置信号を発生し、これ以外の時期には高レベル（以下、Ｈとする。）の位置信号を発生して、その位置信号を模様制御回路６７、ラッチ回路６８，６９，７０，７６、カウンタ７９及びフリップフロップＦＦ１ に出力する。また、位置検出装置６１は、位置信号を信号線Ｌ４ ，Ｌ９ を介してそれぞれ縫い始め制御手段１００及びミシン制御手段１３０に出力する。
【００２２】
布厚検出装置６２は、図３及び図４のように押え棒４５の上下動に連動して正逆回転する可動部６２ａと、その回転位置に対応する電圧（布厚信号Ｄ）を発生するボリューム６２ｂとからなり、その布厚信号ＤをＡ／Ｄ変換器でディジタル変換してラッチ回路７６に出力する。
【００２３】
記憶回路６６は、各縫い目毎の針３の振り幅に関する情報（振り幅信号Ｙ）及び布送り歯（図示せず）の水平移動量に関する情報（送り量信号Ｘ）を記憶している。そして、位置検出装置６１の出力の立上り時に次の縫い目に対応する記憶情報が模様制御回路６７を介して読み出される。読み出された情報は、振り幅信号Ｙ、送り量信号Ｘとしてラッチ回路６８に送られると同時に、振り幅信号Ｙはラッチ回路６９に、また送り量信号Ｘはラッチ回路７０にも送られる。
【００２４】
ここで、ラッチ回路６９は、位置検出装置６１の出力（位置信号）の立上りに関連してモノマルチバイブレータ（ワンショット）ＭＳ１ 及びインバータＩ１ を介して動作し、一方、ラッチ回路６８，７０，７６は上記位置信号の立下がりに関連して動作する。各ラッチ回路６８，６９，７０，７６は、その動作により入力信号をそのまま出力する。
【００２５】
針振りステッピングモータ７１は、針棒揺動機構を作動するものであり、ラッチ回路６９の出力を受けた駆動回路７２により駆動される。
【００２６】
送りステッピングモータ７３は、布送り機構を作動するものであり、ラッチ回路７０の出力を受けた駆動回路７４により駆動される。
【００２７】
設定装置７５は、ラッチ回路６８及びこれと同様に動作するラッチ回路７６を介して入力される上記各信号Ｘ，Ｙ，Ｄに基づいて一縫い目形成毎に必要な針糸繰出し量（必要糸量）を設定するものである。具体的には、例えば図１３に示したように、送り量信号Ｘの２乗値と振り幅信号Ｙの２乗値を加算した値Ｐ２ に定数ｋ１ を乗した値ｋ１ Ｐ２ と、Ｐ２ の平方根に定数ｋ２ を乗した値ｋ２ Ｐとを加算して「ｋ１ Ｐ２ ＋ｋ２ Ｐ」とし、これに布厚信号Ｄに定数ｋ３ を乗した値を加えて「ｋ１ Ｐ２ ＋ｋ２ Ｐ＋ｋ３ Ｄ」とし、更にこれに定数ｋ４ を加算して求めた値を設定信号Ａとして比較回路７８に出力する。また、設定装置７５は、必要糸量情報として、例えば設定信号Ａを信号線Ｌ１ を介して縫い始め制御手段１００に出力する。
【００２８】
なお、設定装置７５においては、第一保持手段８及び第二保持手段１１における各保持板３２，３８の応答動作の遅れによる繰出し糸量の誤差を修正した値（図１５における理論値）を設定信号Ａとしている。
【００２９】
比較回路７８は、設定装置７５とカウンタ７９との出力の値が一致した時にＨの信号を生成してフリップフロップＦＦ１ に出力する。
【００３０】
カウンタ７９は、繰出し検出装置９の出力パルスを計数した値を比較回路７８に出力するとともに、位置信号の立下りによりリセットされる。
【００３１】
フリップフロップＦＦ１ は、比較回路７８のＨ信号を受けて動作状態となるとともに、位置信号の立下りに関連して非動作状態にリセットされ、Ｑ端子出力を信号線Ｌ２ を介して糸繰出し手段１２０に送る。
【００３２】
本発明の特徴部分である縫い始め制御手段１００について説明する。
図１０は、縫い始め制御手段１００の一電気回路例を示す図であるが、同図において、８２は初期設定回路、９７は第二設定装置、９８はカウンタ、９９は比較回路、１０１はミシン・ストップ信号回路である。また、縫い始め制御手段１００には、ワンショットＭＳ６ 、オアゲートＧ８ 、インバータＩ５ 及びフリップフロップＦＦ５ ，ＦＦ６ が設けられている。
【００３３】
第二設定装置９７は、信号線Ｌ１ を介して設定装置７５から入力する設定信号Ａを受け取り、その値に対して針糸と下糸との結節が所定位置、即ち互いに縫い合わされる上側の布と下側の布との境界部またはその近傍に位置するような補正を行って補正信号Ｂ（補正糸量情報）を生成し、その補正信号Ｂを比較回路９９に出力する。具体的には、補正信号Ｂは、設定信号Ａの値の２分の１倍や３分の２倍などの値である。
【００３４】
比較回路９９は、第二設定装置９７の出力する補正信号Ｂの値とカウンタ９８の出力値とが一致した時にＨの信号を生成してフリップフロップＦＦ５ に出力する。
【００３５】
カウンタ９８は、信号線Ｌ３ を介して入力する繰出し検出装置９の出力パルスを計数した値を比較回路９９に出力するとともに、信号線Ｌ４ を介して入力する位置信号の立下りによりリセットされる。
【００３６】
フリップフロップＦＦ５ は、比較回路９９のＨ信号を受けて動作状態となるとともに、ミシン停止操作時にミシン・ストップ信号回路１０１の出力するミシン・ストップ信号により動作するワンショットＭＳ６ の立下がり信号と、電源投入時または模様選択時に初期設定回路８２の出力するＬ信号とに基づいてオアゲートＧ８ の出力する立下がり信号に関連して非動作状態にリセットされ、そのＱ￣ （但し、本明細書中ではＱ￣ はＱの反転を意味する。）端子出力をフリップフロップＦＦ６ のリセット端子Ｒに送る。
【００３７】
フリップフロップＦＦ６ は、信号線Ｌ４ を介して位置検出装置６１から送られてきた立下がり信号をインバータＩ５ で反転してなる立上り信号を受けて動作状態となるとともに、フリップフロップＦＦ５ のＱ￣ 端子出力を受けて非動作状態にリセットされ、そのＱ端子出力を信号線Ｌ５ を介して糸繰出し手段１２０に送る。
【００３８】
糸繰出し手段１２０について説明する。
図１１は、糸繰出し手段１２０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、３１は第一保持手段８の電磁石（第一電磁石）、３７は第二保持手段１１の電磁石（第二電磁石）、８０，８１はそれぞれ作動回路である。また、糸繰出し手段１２０には、アンドゲートＧ１ ，Ｇ２ 及びインバータＩ２ が設けられている。
【００３９】
第一電磁石３１は、作動回路８０を介して入力するアンドゲートＧ１ のＨ信号により励磁し、Ｌ信号により消磁する。
アンドゲートＧ１ には、信号線Ｌ２ を介して糸量演算手段１１０のフリップフロップＦＦ１ のＱ端子出力と、信号線Ｌ５ を介して縫い始め制御手段１００のフリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力と、信号線Ｌ６ を介して後述するミシン制御手段１３０の押え上昇スイッチ６３の出力と、信号線Ｌ７ を介してミシン制御手段１３０のノアゲードＧ７ の出力と、が入力される。
【００４０】
同様に、第二電磁石３７は、作動回路８１を介して入力するアンドゲートＧ２ のＨ信号により励磁し、Ｌ信号により消磁する。
アンドゲートＧ２ には、信号線Ｌ２ を介しインバータＩ２ で反転された糸量演算手段１１０のフリップフロップＦＦ１ のＱ端子出力と、信号線Ｌ５ を介して縫い始め制御手段１００のフリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力と、信号線Ｌ６ を介して後述するミシン制御手段１３０の押え上昇スイッチ６３の出力と、信号線Ｌ７ を介してミシン制御手段１３０のノアゲードＧ７ の出力と、が入力される。
【００４１】
ミシン制御手段１３０について説明する。
図１２は、ミシン制御手段１３０の一電気回路例を示す図であるが、同図において、６３は押え上昇スイッチ、８４，８５，８６，８７はそれぞれカウンタ、８８，９１はそれぞれ比較回路、８９は糸巻量設定装置、９０は記憶回路、９２は警報装置、９５はモータ停止回路である。また、ミシン制御手段１３０には、ワンショットＭＳ３ ，ＭＳ４ ，ＭＳ５ 、アンドゲートＧ４ ，Ｇ５ ，Ｇ６ 、ノアゲードＧ７ 、インバータＩ３ ，Ｉ４ 及びフリップフロップＦＦ３ ，ＦＦ４ が設けられている。
【００４２】
押え上昇スイッチ６３は、布押え足を上昇させることに関連してその時針３がベッド面から抜け上っている上停止区間であれば両保持手段８，１１から針糸Ｔを解放させるものであり、図３のようにリンク５４の揺動経路内に配置され、操作レバー４４を「イ」または「ハ」の位置に移動操作することに関連してＨの信号を発生し、その発生信号をアンドゲートＧ４ 及びインバータＩ３ を介して上記糸繰出し手段１２０のアンドゲートＧ１ ，Ｇ２ に出力する。
【００４３】
フリップフロップＦＦ３ は、縫い始めから繰出し検出装置９の出力がない場合に針糸Ｔの消費または切断と判断するもので、信号線Ｌ８ を介して繰出し検出装置９の出力パルスを受けて動作状態となり、ミシン・スタート信号を受けて動作するワンショットＭＳ３ の出力の立上りに関連して非動作状態にリセットされるようになっているとともに、そのＱ端子出力をアンドゲートＧ５ に、またＱ￣ 端子出力をアンドゲートＧ６ にそれぞれ送る。
【００４４】
フリップフロップＦＦ４ は、縫製中に繰出し検出装置９からの出力が発生しなくなった場合に針糸Ｔの消費または切断と判断するもので、信号線Ｌ８ を介して繰出し検出装置９の出力パルスを受けて動作状態となり、信号線Ｌ９ を介して入力する位置検出装置６１の出力の立下りに関連してリセットされるとともに、そのＱ端子出力をインバータＩ４ を介してアンドゲートＧ５ に送る。
【００４５】
カウンタ８４，８５は、信号線Ｌ９ を介して入力する位置検出装置６１の信号の立上りを計数し、その値が予め設定した値に達することに関連してその出力をＬからＨに反転する。カウンタ８４は、ワンショットＭＳ３ の立上りによりリセットされ、またカウンタ８５はフリップフロップＦＦ４ の出力の立上りによりリセットされる。
【００４６】
カウンタ８６，８７は、共に信号線Ｌ８ を介して入力する繰出し検出装置９の出力パルスを計数してその値を出力する。カウンタ８６は、公知の下糸巻装置９３を作用状態にセットすることに関連して発生する糸巻モード・オン信号を受けて動作するワンショットＭＳ４ の出力の立上りによりリセットされ、またカウンタ８７は、下糸巻装置９３を不作用状態に解除することに関連して発生する糸巻モード・オフ信号を受けて動作するワンショットＭＳ５ の出力の立上りによりリセットされる。
【００４７】
比較回路８８は、上記糸巻装置９３によって下糸ボビン９４に所望糸量を自動的に巻き取らせるものであり、適宜に設定される糸巻量設定装置８９の出力値とカウンタ８６の出力値とが一致することに関連してその出力を反転し、この時の出力によりモータ停止回路９５を介してミシンモータを停止させるようになっているが、これに代えてソレノイドを励磁しその電磁力により糸巻装置９３を不作用位置に移動させるようにしてもよい。
【００４８】
記憶回路９０は、糸巻装置９３によって下糸ボビン９４に巻き取られた糸量を記憶しておくものであり、カウンタ８６の計数値を記憶し且つ常にはその記憶値を出力するとともに、ワンショットＭＳ４ の出力の立上りにより記憶内容がクリアーされるようになっている。
【００４９】
比較回路９１は、下糸ボビン９４に巻かれた糸量と同等の上糸量が消費されるのを検出するものであり、記憶回路９０の出力とカウンタ８７の出力とを比較し、双方が一致することに関連して一定時間Ｈ信号を出力する。比較回路９１の出力は、ノアゲードＧ７ 及びモータ停止回路９５に送られる。
ノアゲードＧ７ にはブザー、ランプ等の警報装置９２が接続されており、その警報装置９２は、ノアゲードＧ７ の出力がＬになったときに一定時間動作する。
【００５０】
なお、一縫い目形成に必要な糸量は、後述するように繰出し腕１２の繰出し運動と、両保持手段８，１１の作動タイミングを制御することによって得られるものであるが、特に保持手段８の保持板３２の動作の遅れは繰出し誤差の原因となる。そこで、実際の繰出し量が図１５に示すように許容できる上限以上にはならないように、即ち図１４に示す如く、繰出し腕１２の繰出し運動が始めはゆっくりとしてその後半から次第に速くなるように前記カム体１８のカム面は形成されている。
【００５１】
次に、上記構成の針糸供給装置の作用を説明する。
第一保持手段８の第一電磁石３１及び第二保持手段１１の第二電磁石３７は、何れも対応するゲートＧ１ ，Ｇ２ の４つの入力が全部Ｈになったとき励磁し、そのうちの１つがＬになったときには消磁するが、正常の場合には後述するようにゲートＧ１ ，Ｇ２ に入力するゲートＧ４ ，Ｇ７ の出力がいずれもＨになっているから、フリップフロップＦＦ１ 及びフリップフロップＦＦ６ の出力状態によって励磁・非励磁するかが決まる。なお、縫い始め時を除く正規の糸繰出し時には、後述するようにフリップフロップＦＦ６ の出力はＨになっている。
【００５２】
先ず、通常の縫製時における正規の糸繰出し動作について説明するが、その時には、針棒４、天秤６、繰出し腕１２は図１４のタイミング曲線に沿って往復動する。繰出し腕１２の図２右方への往動は両保持手段８，１１間の針糸経路を増大するものであるが、繰出し腕１２が往動する直前までにフリップフロップＦＦ１ が位置検出装置６１のＬ出力によりリセットされており、ゲートＧ１ の出力はＬ、ゲートＧ２ の出力はＨとなり、電磁石３１が消磁すると同時に電磁石３７が励磁する。つまり、一方の保持手段８では針糸Ｔを解放し他方の保持手段１１では針糸Ｔを保持しているので、繰出し腕１２の上記往動によって増大する針糸経路に相当する針糸Ｔが糸巻５から両保持手段８，１１間に繰り込まれる。
【００５３】
このときプーリー２１が針糸Ｔの移動に伴って回動し、その回転角度に比例した数のクロックパルスが繰出し検出装置９から発生する。このクロックパルスはカウンタ７９により計数されて比較回路７８の一方の入力部に送られる。また、比較回路７８の他方の入力部には、記憶回路６６から読み出された送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚検出装置６２からの布厚信号Ｄに基づいて設定装置７５で演算して求められた設定信号Ａが入力されており、比較回路７８はカウンタ７９の計数値が設定信号Ａの値と一致するとＨ信号を出力する。これによりフリップフロップＦＦ１ の出力がＬからＨに反転するので、電磁石３１は励磁し電磁石３７は消磁する。
【００５４】
従って、予定長さの針糸Ｔが両保持手段８，１１間に繰り込まれた後には第一保持手段８が針糸Ｔを通過不可能に挟持して糸巻５からさらに繰り出されるのを阻止するとともに、第二保持手段１１が針糸Ｔを通過自在に解放する。なお繰出し腕１２の往動の途中で予定長さの針糸Ｔが繰り出されれば、その後の繰出し腕１２の往動中は第二保持手段１１と針３との間に弛んでいる針糸Ｔが両保持手段８，１１間に一時的に引き戻される。
【００５５】
また、繰出し腕１２は次に針糸Ｔが天秤６によって緊張されるまでの間に復帰するので、その後の天秤６の上昇に伴って第一保持手段８と縫い目との間の針糸Ｔが次第に強く張られ、これにより縫い目が適切な強さで締められて結節される。以下同様の作用が一縫い目形成毎に繰返される。
【００５６】
以上のように、正規の糸繰出し動作においては、送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚信号Ｄに基づいて演算された必要糸量が一縫い目形成毎に繰り出されるが、縫い始めの数針間は正規の糸量を必要としない。
【００５７】
そこで、縫製が開始されると、縫い始め時には、電源投入と同時に初期設定回路８２から発せられるＬ信号と、ミシンの停止時にミシン・ストップ信号回路１０１からワンショットＭＳ６ を介して発せられる立下がり信号とによりオアゲートＧ８ は立下がり信号を出力し、その立下がり信号によって、フリップフロップＦＦ５ はリセット状態となる。このリセット状態においては、フリップフロップＦＦ５ のＱ￣ 端子出力はＨであり、フリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力はＬである。このフリップフロップＦＦ６ のＬ出力によって、フリップフロップＦＦ１ の出力にかかわらず、ゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じて第一電磁石３１及び第二電磁石３７は消磁したまま作動しない。従って、第一保持手段８及び第二保持手段１１は、ともに針糸Ｔを解放する状態となるので、正規の糸繰出しが行なわれず、糸調子器７と針３との間の針糸経路における針糸Ｔの弛み分により縫い目が形成される。
【００５８】
一方、縫製が開始されると、設定装置７５の出力する設定信号Ａは上記比較回路７８に送られるとともに、第二設定装置９７にも送られる。その設定信号Ａは、第二設定装置９７により設定信号Ａの値を３分の２倍するという内容の補正がなされて補正信号Ｂに変換され、比較回路９９に出力される。
【００５９】
この時、カウンタ９８は、位置検出装置６１の出力信号によってリセットされていて、繰出し検出装置９が出力するパルスの計数を開始する状態にあるが、針糸経路に針糸Ｔの弛みがある場合には、繰出し検出装置９のプーリー２１が回転しないので、カウンタ９８での計数は行なわれない。針糸Ｔの弛み分が縫い始め時の縫い目の形成により消費されると、針糸Ｔの緊張即ち移動によりプーリー２１が回転し、それによって繰出し検出装置９はクロックパルスを発生してカウンタ９８に出力する。カウンタ９８は、計数したクロックパルス数を比較回路９９に出力する。カウンタ９８の出力値と第二設定装置９７の出力値とが一致する、即ち縫い始めにおける針糸Ｔの弛み分が縫い目の形成により消費されてしまって針糸Ｔの緊張が補正信号Ｂに基づく緊張継続区間に相当する区間だけ継続すると、比較回路９９はフリップフロップＦＦ５ に一致信号を出力する。
【００６０】
フリップフロップＦＦ５ は、その一致信号の入力により、Ｑ￣ 端子出力をＨからＬに変えてフリップフロップＦＦ６ のリセット端子Ｒに出力し、それによってフリップフロップＦＦ６ がリセットされる。この時、フリップフロップＦＦ６ に、位置検出装置６１の立下がりを受けてインバータＩ５ を介してＨ信号が入力されると、フリップフロップＦＦ６ のＱ端子出力はＬからＨに変わってゲートＧ１ ，Ｇ２ に入力される。従って、第一電磁石３１及び第二電磁石３７は、何れもフリップフロップＦＦ１ の出力状態によってのみ励磁・非励磁が決まる正規の糸繰出し動作状態となり、以後その状態が継続される。
【００６１】
布を針３を中心に旋回すべくミシンを針棒最下点付近で停止した場合には、布押え足を上昇させてもゲートＧ４ の出力がＬのまま変化しないので、両保持手段８，１１の状態はミシン停止前とは変らず、再びミシンを始動すれば引続き予定の縫い目が形成されるが、布を縫合部から取り出すべく針棒最上点付近でミシンを停止した場合には、布押え足を上昇させるとゲートＧ４ の出力がＨになり、これによりゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じるので、電磁石３１，３７は消磁し両保持手段８，１１とも針糸Ｔを解放する。
【００６２】
なお、保持手段８について、前者の場合には保持板３２が電磁力により吸引されているから、糸緩めカム４８に連動してリンク５４が図２時計方向に回動し連杆５６が押し上げられても、ばね５８が圧縮されるだけであるが、後者の場合には上記電磁力は発生しないから、保持板３２がばね５８を介して連杆５６に連動し軸３４を支点に上動する。
【００６３】
糸巻装置９３を作用状態にセットすると、カウンタ８６及び記憶回路９０がリセットされる。そこで糸巻量設定装置８９を適宜に設定操作してからミシンを始動すると、針糸Ｔが糸巻５から下糸ボビン９４に巻き取られ、その糸量は繰出し検出装置９及びカウンタ８６を介して記憶回路９０に記憶されるとともに、上記巻き量が設定量に達すると比較回路８８の出力によりモータ停止回路９５を介してミシンモータは停止する。また、縫製により消費される糸量は、繰出し検出装置９及びカウンタ８７により検出され、その糸量が先に下糸ボビン９４に巻き取られた糸量に達すると、比較回路９１の出力に関連して警報装置９２は一定時間動作するとともに、モータ停止回路９５を介してミシンモータは停止する。
【００６４】
縫製の途中で針糸Ｔが全部消費されたり切れたりして繰出し検出装置９の出力が止まった場合には、フリップフロップＦＦ４ がセットされないので、位置検出装置６１の立上り出力がカウンタ８５により計数されることとなり、その設定値に対応する間に一度も繰出し検出装置９の出力が発生しない場合には、その時ゲートＧ５ の出力がＨとなるから、モータ停止回路９５を介してミシンが停止するとともに、警報装置９２が一定時間作動し、またゲートＧ１ ，Ｇ２ が閉じて電磁石３１，３７も消磁する。
【００６５】
上記実施例によれば、糸量演算手段１１０で各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求め、その必要糸量を設定信号Ａとして糸繰出し手段１２０及び縫い始め制御手段１００に出力し、縫い始め時には、縫い始め制御手段１００で、設定信号Ａに対して針糸Ｔと下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正信号Ｂを生成し、その補正信号Ｂに基づいて糸繰出し手段１２０の電磁石３１，３７を先ず非励磁状態にして針糸Ｔを解放状態とした後、針糸Ｔの緊張が補正信号Ｂに基づく緊張継続区間に相当する区間だけ継続した直後から、糸繰出し手段１２０の電磁石３１，３７に設定信号Ａに基づいた正規の糸繰出し動作を行なわせるようにしたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸Ｔの弛み分が縫い目の形成に消費される。そして、その後に、針糸Ｔに緊張が生じ、その緊張の継続区間が針糸Ｔの必要糸量に対して補正した量の糸が移動するのに相当した糸量を検出した後に、初めて通常の糸繰出しが開始されるので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸Ｔと下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【００６６】
なお、上記実施例においては、設定装置７５は、第二設定装置９７に送り量信号Ｘ、振り幅信号Ｙ及び布厚信号Ｄに基づいて生成された設定信号Ａを送り、第二設定装置９７は設定信号Ａの値に３分の２を補正値として乗じて補正信号Ｂを生成するとしたが、これに限らず、第二設定装置９７は設定装置７５から布厚信号Ｄを受け取り、布厚信号Ｄにのみ基づいて補正信号Ｂを生成するようになっていてもよい。
【００６７】
また、設定信号Ａの値に乗ずる補正値は３分の２に限らず、２分の１や３分の１など、針糸Ｔと下糸との結節位置を所定位置にし得るような値であれば如何なる値でもよく、さらには設定信号Ａの値に補正値として定数を乗ずるだけでなく、実験等により針糸Ｔと下糸との結節位置が所定位置になるような実験式を求め、その実験式に基づいて設定信号Ａの値を補正してもよい。
【００６８】
さらにまた、縫い始め制御手段１００は上記実施例の構成に限らず、縫い始め時に電磁石３１，３７を非励磁状態にして針糸経路における針糸Ｔの弛み分のみで縫い目を形成し、針糸Ｔの弛み分が消費された後、針糸Ｔの緊張が、一縫い目の形成に要する必要糸量に対して補正した量の糸の移動に相当する区間継続した時点で、正規の糸繰り出しを以後継続して行なうようになっていれば、種々変更可能であるのはいうまでもない。
【００６９】
また、上記実施例においては、記憶回路６６に予め記憶された送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙを主軸２の一回転毎に読み出し、これら信号により送り機構及び針棒揺動機構の運動を一縫い目毎に制御して所定の模様を縫製可能とした型式のミシンにおいて、記憶回路６６から読み出された上記各信号Ｘ，Ｙまたはこれら信号Ｘ，Ｙと布厚検出装置６２から布押え足の上下位置の変化に対応して出力される布厚信号Ｄとに基づいて設定信号Ａを一縫い目形成毎に演算して求めたが、送り量及び針振り量またはこれらと布厚の異なる条件ごとに予め実験的に求めて記憶装置に記憶しておいた糸量データ群から前記送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙまたはこれらと布厚信号Ｄに基づいて対応する糸量データを読み出すようにしてもよい。
【００７０】
さらに、上記実施例においては、記憶回路６６に記憶した送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙに基づいて送り機構及び針棒揺動機構を制御するミシンについて示したが、上記の記憶信号によらず作業者の手動操作によって送り量及び針振り量を制御するミシンに適用してもよい。そしてこの場合には、送り量及び針振り量の各設定態様に対応する検出信号またはこれらと布厚の検出信号とから、前述と同様に設定信号Ａを演算して求めてもよいし、予め実験的に求めて記憶してある糸量データ群から対応する糸量データを読み出すようにしてもよい。
【００７１】
さらにまた、上記実施例では針棒を布送り方向との交叉方向に揺動させる千鳥縫いミシンに適用したものを示したが、定位置で上下動する針棒に対して布をＸ−Ｙ座標軸方向に移動して千鳥縫い目模様を縫製できるようにしたミシンに適用してもよい。この場合のミシンは、周知のごとく布をＸ座標軸方向とＹ座標軸方向に移動するための二個の独立した動力源、例えばモータを備えている。そして、一縫い目の形成に必要な針糸量は、布厚を無視すればＸ座標軸方向の布移動量の二乗値と、Ｙ座標軸方向の布移動量の二乗値との和の平方根で表されるから、従って本実施例の送り量信号Ｘ及び振り幅信号Ｙに代えて、上記各モータの回動方向と角度を制御するための信号を用いればよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明に係るミシンの針糸供給装置によれば、各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段とを備えた構成としたため、縫い始め時に、先ず針糸経路における針糸の弛み分が縫い目の形成に消費され、しかる後に針糸に緊張が生じ、その緊張の継続区間が補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した直後に、初めて通常の糸繰出しが開始されるので、布厚の大小や、針振り量及び布送り量による縫い目長さの大小にかかわらず、針糸と下糸とが所定位置で結節された後に次々糸繰出しが行なわれることとなり、きれいな縫い目が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る針糸供給装置を適用したミシン頭部の部分斜視図である。
【図２】本発明に係る針糸供給装置の一例の斜視図である。
【図３】本発明に係る針糸供給装置の一例の部分正面図である。
【図４】本発明に係る針糸供給装置の一例の左側面図である。
【図５】本発明に係る針糸供給装置の第一保持手段の縦断面図である。
【図６】本発明に係る針糸供給装置の第二保持手段の縦断面図である。
【図７】本発明に係る針糸供給装置の糸調子器の縦断面図である。
【図８】本発明に係る針糸供給装置の電気回路の一例のブロック図である。
【図９】本発明に係る針糸供給装置の糸量演算手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る針糸供給装置の縫い始め制御手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る針糸供給装置の糸繰出し手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る針糸供給装置のミシン制御手段の一電気回路例を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る針糸供給装置の設定装置の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る針糸供給装置のタイムチャートである。
【図１５】本発明に係る針糸供給装置に関し、理論的に求めた針糸の必要繰出し長さと、実際に繰り出される針糸長さとの関係を示す特性図である。
【図１６】従来の針糸供給装置の斜視図である。
【図１７】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【図１８】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【図１９】従来の針糸供給装置を有するミシンによる縫い目形状の説明図である。
【符号の説明】
Ａ 設定信号（必要糸量情報）
Ｂ 補正信号（補正糸量情報）
Ｔ 針糸
５ 糸巻（針糸供給源）
８ 第一保持手段（糸繰出し手段）
１０ 繰出し装置（糸繰出し手段）
１１ 第二保持手段（糸繰出し手段）
７５ 設定装置（糸量演算手段）
９７ 第二設定装置（縫い始め制御手段）
１００ 縫い始め制御手段
１１０ 糸量演算手段
１２０ 糸繰出し手段
Claims (3)
- 各縫い目毎にその縫い目の結節に要する針糸の必要糸量を演算して求める糸量演算手段と、
該糸量演算手段で求めた必要糸量情報に基づき、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正を行って補正糸量情報を生成し、その補正糸量情報による針糸移動量に相当する緊張継続区間に対して、針糸経路内の針糸の弛み分が実際に移動することによる緊張継続区間を検知して比較する縫い始め制御手段と、
該縫い始め制御手段の比較結果に基づいて、前記実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が前記補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致するまで、針糸供給源からの針糸の積極的な供給を禁止するとともに、針糸経路内の針糸を移動自在な状態に保持し、一方、同実際に移動した針糸の弛み分による緊張継続区間が同補正糸量情報に基づく緊張継続区間に一致した後に、各縫い目毎に針糸を前記糸量演算手段で求めた必要糸量だけ前記針糸供給源から繰り出す糸繰出し手段と
を備えたことを特徴とするミシンの針糸供給装置。 - 前記補正糸量情報は、互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であることを特徴とする請求項１記載のミシンの針糸供給装置。
- 前記補正糸量情報は、互いに縫い合わされる複数の被縫製物の厚さの合計値と結節する縫い目の長さとを加算した値に、針糸と下糸との結節位置が所定位置になるような補正値を乗じた糸量の情報であることを特徴とする請求項１記載のミシンの針糸供給装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP16153794A JP3592369B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | ミシンの針糸供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP16153794A JP3592369B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | ミシンの針糸供給装置 |
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-07-13 JP JP16153794A patent/JP3592369B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0824458A (ja) | 1996-01-30 |
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