JP3897641B2 - ミシン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ジグザグ型等の形状の縫い目を形成するミシンの駆動アクチュエータとして、例えば、ソレノイドを用いていたが、糸さばき，糸切り，布押え等の種々の機構をより高い精度で制御するため、駆動アクチュエータとしてサーボモータ及びパルスモータ等のモータを用いるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、モータとカムとを併用して布押えを上昇及び下降する布押え機構と糸切りを行う糸切り機構とを駆動する駆動系において、ミシンのサイクルタイムを短縮するためには、モータの回転速度や加速レートを大きくすることが考えられる。しかしながら、モータの回転速度や加速レートは、使用するモータの性能と負荷とのバランスにより制限され限度がある。そのため、高出力のモータを使用することも考えられるが、そのようなモータを使用することは、コストアップにつながり、更に、モータが大型化して装置全体が大型化するのみならずモータ自体のイナーシャも大きくなり制御性が悪くなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、高出力のモータを使用することなくミシンのサイクルタイムを短縮できるミシンを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、例えば、図１〜図８に示すように、
布押え（５１）を上昇及び下降させる押え上げ機構（３０）と、
糸切りを行う糸切り機構（１０）と、
これら両機構を駆動する単一の駆動モータ（押え糸切りパルスモータ７０）と、
前記駆動モータの回転を制御する制御手段（制御装置８）と、
前記布押えの上昇を操作する操作手段（押えスイッチ９５）と、を備え、
前記操作手段の操作に基づき布押えは上昇し、かつ、縫製動作終了時に糸切り機構と押え上げ機構とが順次作動して糸切りと布押えの上昇とを順次行うミシン（１）において、
前記駆動モータの回転駆動力を糸切り機構に対応した糸切り駆動力に変換する第一作動部（変曲部Ｘ２）、及び、糸切り機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない第一空走部（円弧部Ｘ１）を有する第一カム（６１）と、
一端が第一カムの第一作動部を摺動するとき他端が糸切り機構に連結されて前記糸切り駆動力を糸切り機構に伝達する第一連結部材（糸切りリンク１１）と、
前記駆動モータの回転駆動力を押え上げ機構に対応した押え上げ駆動力に変換する第二作動部（楕円部Ｙ２）、及び、押え上げ機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない第二空走部（円弧部Ｙ１）を有し、第一カムに対して所定の位相差をもって配置される第二カム（６２）と、
一端が第二カムの第二作動部を摺動するとき他端が押え上げ機構に連結されて前記押え上げ駆動力を押え上げ機構に伝達する第二連結部材（押え上げリンク３１）と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、第二連結部材が第二空走部を摺動せずに第二作動部を摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
縫製終了時に布押えが上昇する場合、第一連結部材が第一空走部と第一作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して糸切り機構を作動させ、次に、第二連結部材が第二空走部と第二作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
縫製終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明では、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、第二連結部材は第二空走部を摺動せずに第二作動部を摺動するので、駆動モータは、回転速度を加速させるためのトルク負荷（以下この段落では単に「加速負荷」という。）と押え上げ機構を作動させるためのトルク負荷（以下この段落では単に「押え上げ負荷」という。）とを受けた状態で回転する。これに対して、縫製終了時に布押えが上昇する場合は、第一連結部材は第一空走部と第一作動部とを順次摺動し、次に、第二連結部材は第二空走部と第二作動部とを順次摺動するので、第二連結部材が第二空走部を摺動している間に、駆動モータは、押え上げ負荷を受けずに加速負荷のみを受けた状態で回転する。つまり、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合に比較して、縫製終了時に布押えが上昇する場合には、駆動モータを助走駆動させる期間が存在する。
【０００７】
そして、請求項１記載の発明では、縫製終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御するから、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの回転よりも縫製終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの回転を、より負荷の少ない状態で高速回転させて、押え上げ機構を作動させることができる。これにより、高出力のモータを使用することなくミシンのサイクルタイムを短縮できる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンにおいて、
前記制御手段は、
前記縫製終了時の糸切りの際に、前記第一連結部材が第一空走部と第一作動部とを順次摺動するときの駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明に関して上記した通り、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際には、駆動モータは、回転速度を加速させるためのトルク負荷（以下この段落では単に「加速負荷」という。）と押え上げ機構を作動させるためのトルク負荷とを受けた状態で回転する。これに対して、縫製終了時の糸切りの際には、第一連結部材は第一空走部と第一作動部とを順次摺動するので、第一連結部材が第一空走部を摺動している間に、駆動モータは、糸切り機構を作動させるためのトルク負荷を受けずに加速負荷のみを受けた状態で回転する。つまり、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際に比較して、縫製終了時の糸切りの際には、駆動モータを助走駆動させる期間が存在する。
【００１０】
そして、請求項２記載の発明では、縫製終了時の糸切りの際の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御するから、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際の駆動モータの回転よりも縫製終了時の糸切りの際の駆動モータの回転を、より負荷の少ない状態で高速回転させて、糸切り機構を作動させることができる。これにより、高出力のモータを使用することなくミシンのサイクルタイムを短縮できる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、例えば、図１〜図８に示すように、
所定の縫製パターンを記憶する記憶手段（制御装置８）と、
布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構と、
前記押え上げ機構を駆動する駆動モータと、
前記駆動モータの回転を制御する制御手段と、
前記布押えの上昇を操作する操作手段と、を備え、
前記操作手段の操作に基づき布押えは上昇し、かつ、縫製パターンに従う縫製動作終了時に押え上げ機構が自動的に作動して布押えが上昇するミシンにおいて、
前記駆動モータの回転駆動力を押え上げ機構に対応した押え上げ駆動力に変換する作動部（楕円部Ｙ２）、及び、押え上げ機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない空走部（円弧部Ｙ１）を有するカム（第二カム６２）と、
一端がカムの作動部を摺動するとき他端が押え上げ機構に連結されて前記押え上げ駆動力を押え上げ機構に伝達する連結部材（押え上げリンク３１）と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、連結部材が空走部を摺動せずに作動部を摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
縫製パターンに従う縫製動作終了時に布押えが上昇する場合、連結部材が空走部と作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
前記縫製パターンに従う縫製動作終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明では、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、連結部材は空走部を摺動せずに作動部を摺動するので、駆動モータは、回転速度を加速させるためのトルク負荷（以下この段落では単に「加速負荷」という。）と押え上げ機構を作動させるためのトルク負荷（以下この段落では単に「押え上げ負荷」という。）とを受けた状態で回転する。これに対して、縫製パターンに従う縫製動作終了時に布押えが上昇する場合は、連結部材は空走部を摺動してから作動部を摺動するので、連結部材が空走部を摺動している間に、駆動モータは押え上げ負荷を受けずに加速負荷のみを受けた状態で回転する。つまり、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合に比較して、縫製動作終了時に布押えが上昇する場合には、駆動モータを助走駆動させる期間が存在する。
【００１３】
そして、請求項３記載の発明では、縫製動作終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御するから、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの回転よりも縫製動作終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの回転を、より負荷の少ない状態で高速回転させて、押え上げ機構を作動させることができる。これにより、請求項１同様、高出力のモータを使用することなくミシンのサイクルタイムを短縮できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のミシンに係る実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本実施形態に係るミシン１の側面図である。このミシン１は、被縫製物（図示略）に本縫いを施すミシンとしての基本構成を具備するものである。すなわち、ミシン１は、略水平なベッド面２ａを有するベッド部２と、ベッド部２の後端部に立設された縦胴部３と、縦胴部３の上部からベッド部２と略平行になるように前方に延出するアーム部４と、アーム部４の前端部から下方に向けて延出する針棒５と、針棒５の下端部に取り付けられた針６と、ベッド部２の内部空間に設けられた半回転釜（図示略）と、縫製動作の駆動源となる主軸モータ７と、種々のデータ入力を行うために用いる操作パネル１００（図８及び図９参照）と、ミシン１全体を制御する制御装置８（図８参照）と、を具備する。
【００１５】
ベッド部２のベッド面２ａには被縫製物が載置され、この被縫製物は送り機構（図示略）によって前後方向及び左右方向に送られる。なお、この送り機構は、送り台（図示略）前後送りパルスモータ８９（図８参照）及び左右送りパルスモータ９１（図８参照）等を備え、制御装置８によって被縫製物の布送り動作が制御されるようになっている。
【００１６】
針棒５は、上下動自在に設けられている。針棒５は主軸モータ７によって駆動される。つまり、主軸モータ７の駆動取出軸には回転自在な主軸（図示略）が直結しており、主軸の回転運動を針棒５の上下の往復運動に変換するクランク機構（図示略）が主軸と針棒５との間に介在している。従い、主軸モータ７が作動すると、主軸モータ７の運動が主軸及びクランク機構によって針棒５に伝動して、針棒５が上下に往復移動する。なお、主軸モータ７の駆動取出軸又は主軸にエンコーダ７ａ（図８参照）が設けられている。エンコーダ７ａは主軸モータ７の駆動取出軸及び主軸の回転角度を検知するものであり、例えば、主軸モータ７の駆動取出軸が１°回転するごとにパルス信号を制御装置８に出力するようになっている。
【００１７】
針棒５には針６が固定されている。針６の下端部分に糸通し孔が形成されており、上糸供給源から導き出された上糸は針６に至って糸通し孔を通っている。一方、針６の直下に半回転釜（図示略）が配置されており、半回転釜は、下降した針６から上糸を捕捉する剣先を具備している。半回転釜には、下糸が巻回されているボビンが収納されている。半回転釜は、半回転の往復運動するように構成されており、主軸モータ７によって駆動される。つまり、半回転釜には下軸が連結しており、下軸は伝動機構（図示略）に連結しており、伝動機構は主軸に連結している。従い、主軸モータ７が作動すると、主軸モータ７の運動が主軸、伝動機構及び下軸によって半回転釜に伝動して、半回転釜が半回転の往復運動をする。なお、ベッド部２のベッド面２ａには針板９（図２参照）が固定されており、針板９には針穴９ａ（図２参照）が形成されている。針６は、この針穴９ａを通ってベッド部２内に挿入される。
【００１８】
針６が上下に一回往復運動する間に半回転釜が往復運動を一回行う。そして、針６が下降した際に半回転釜が剣先で上糸を捕捉することによって縫い目から針６の糸通し孔に至る上糸ループが形成され、半回転釜が往動することによって上糸ループが広がり、半回転釜が復動し始めたときに剣先から上糸が開放されて、上糸が下糸に絡む。このような針６と半回転釜との協働によって上糸に下糸が絡み、被縫製物に本縫いの縫い目が形成される。これが、ミシン１の縫製に係る動作であって、以下の説明では、上述の動作を単に「縫製動作」という。
【００１９】
図２〜図４に示すように、このミシン１は、糸切りを行う糸切り機構１０と、布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構３０と、被縫製物の布押えを行う布押え機構５０と、を具備する。図２には、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の斜視図を示した。図３には、図２において針板９に隠れて見えない、糸切り機構１０を構成する一部の部材を示す平面図を示した。図４には、布押え機構５０の斜視図を示した。
【００２０】
まず、糸切り機構１０の構成について説明する。糸切り機構１０は、ボビンから針板９上に載置された被縫製物に連なる下糸及び上糸供給源から針板９上に載置された被縫製物に連なる上糸を、縫製動作終了直後に切断するものであって、主に、糸切りリンク１１、糸切り連結棒１３、固定メス部材１４、可動メス部材１５等から構成される。
【００２１】
本発明の第一連結部材としての糸切りリンク１１は、縦胴部３内において上下に延在した部材であって、途中でわずかに屈曲した細長い棒状に形成され、屈曲部１１ｂにおいて、支持ピン１２によって回動自在に縦胴部３に取り付けられている。糸切りリンク１１の上端部には、後述する第一カム６１のカム溝６１ａに摺動自在に嵌合する嵌合ピン１１ａが設けられている（図５（ａ）参照）。
【００２２】
糸切りリンク１１の下端部１１ｃは、糸切り連結棒１３の後端部とともに回動自在な状態で、取付板１６に対してネジ１７によって取り付けられている。取付板１６の端部には、水平方向に曲げられた遮光板１８ａを有する遮光部材１８が固定されている。一方、遮光部材１８の近傍には、発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタ１９がベッド部２に固定されている。このフォトインタラプタ１９は、糸切り機構１０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ１９の発光素子と受光素子の間に遮光板１８ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を制御装置８に出力するようになっている（図８参照）。
【００２３】
糸切り連結棒１３は、ベッド部２内において前後に延在した部材である。この糸切り連結棒１３は、上方に少しずつ向かうように所定箇所で屈曲している細長い棒状の部材であり、その先端部１３ａは針板９の下方にまで達している。図３に示すように、先端部１３ａには、ネジ２１を介して可動メス連結部材２０が回動自在に連結されている。さらに、可動メス連結部材２０上に糸切りレバー２３が固定されている。可動メス連結部材２０と糸切りレバー２３には、針板９に固定されている連結ピン２２が挿通し、可動メス連結部材２０と糸切りレバー２３は、連結ピン２２を中心に共に回動可能となっている。糸切りレバー２３の先端には可動メスリンク２４の一端部２４ａが回動自在に接続されている。
【００２４】
可動メスリンク２４の他端部２４ｂに対して、回動自在に可動メス部材１５の中央部分が連結されている。可動メス部材１５の端部１５ａは、止めネジ２５に対して回動自在に取り付けられている。止めネジ２５は針板９に固定されている。可動メス部材１５の先端には、糸切りを行う際に上糸及び下糸を切断することなく払う糸払い部１５ｂと、糸払い部１５ｂで払った上糸及び下糸を捕捉するもので内側に湾曲している糸捕捉部１５ｃと、さらに上糸及び下糸の糸切りを行うための可動刃１５ｄが形成されている。可動メス部材１５の近傍には、針板９にネジ止めされている固定メス部材１４が設けられ、固定メス部材１４の先端には、可動刃１５ｄとの間で上糸及び下糸を挟持しこれを切断する固定刃１４ａが形成されている。
【００２５】
次に、糸切り機構１０の動作について説明する。上記構成を備える糸切り機構１０は、縫製動作中は、図３（ａ）の状態であって、縫製動作が終了すると、押え上げ機構３０及び布押え機構５０が作動する前に、後述するカム部材６０によって糸切りリンク１１が、支持ピン１２を中心に図２の反時計方向（矢印Ａ方向）に回動し、その下端部は前方に移動する。これによって、図３（ｂ）に示すように、糸切り連結棒１３が前方に移動して、ネジ２１を介して可動メス連結部材２０が押されることから、連結ネジ２２を中心に可動メス連結部材２０及び糸切りレバー２３が回転する。
【００２６】
この糸切りレバー２３の動作により、その先端に接続された可動メスリンク２４が後方に押され、可動メス部材１５は止めネジ２５を中心に時計方向に回転する。この回転動作により、糸払い部１５ｂによって、ボビンから被縫製物に連なる下糸及び上糸供給源から被縫製物に連なる上糸がさばかれ、切断すべき下糸及び上糸は糸捕捉部１５ｃと固定刃１４ａとの間に位置するようになる。これが、ミシン１の糸さばきに係る動作であって、以下の説明では、上述の動作を単に「糸さばき動作」という。
【００２７】
次いで、糸切りリンク１１が支持ピン１２を中心に時計方向に回動し、その下端部が後方に戻ると、糸切り機構１０を構成する各部材が逆の動作をする。つまり、可動メス部材１５は、図３（ｂ）の状態から元に戻るように回転動作し、そのとき糸捕捉部１５ｃによって上糸及び下糸を捕捉しながら回動することで、固定刃１４ａに下糸及び上糸が近づいていき、図３（ｃ）に示すように、可動刃１５ｄと固定刃１４ａが合致し、上糸及び下糸が切断される。可動メス部材１５はそのまま逆転を続け、図３（ａ）の状態に戻る。これが、糸さばき動作後に行われる、ミシン１の糸切りに係る動作であって、以下の説明では、上述の動作を単に「糸切り動作」という。
【００２８】
次に、押え上げ機構３０の構成について説明する。押え上げ機構３０は、縫製動作の前後において、布押え５１を上昇及び下降させるもので、主に、押え上げリンク３１と、押え駆動リンク３２と、押え駆動腕３５、押え駆動脚３６等から構成される。
【００２９】
本発明の第二連結部材としての押え上げリンク３１は、縦胴部３内に配置された部材であって、略く字型に形成され、その屈曲部３１ｂにおいて支点ピン４２によって縦胴部３に対して回転自在に取り付けられている。押え上げリンク３１の下端部３１ｃには左側に突出するように、コロ４３（図５（ｃ）参照。図２では押え上げリンク３１の陰になって見えない。）が固定され、このコロ４３は後述するカム部材６０の第二カム６２の外周面６２ａに当接している（図５（ａ）（ｃ）参照）。
【００３０】
なお、押え上げリンク３１と縦胴部３に固定されたモータ土台７０ａとには、巻きバネ４４が掛けられており、押え上げリンク３１は、巻きバネ４４によりこのコロ４３が第二カム６２に当接するよう常に付勢されている。押え上げリンク３１の上端部３１ａには、押え駆動リンク３２の一端部３２ａが回動自在に連結されている。
【００３１】
押え駆動リンク３２は、アーム部４内において前後に延在した長尺な平棒状の部材であって、その他端部３２ｂは、連動アーム３３の下端部に回動自在に接続されている。押え駆動リンク３２の一端部３２ａの近くの側面には、水平方向に曲げられた遮光板４１ａを有する遮光部材４１が固定されている。一方、その遮光部材４１の近傍には、発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタ４０がアーム部４に固定されている。このフォトインタラプタ４０は、押え上げ機構３０の原点位置を検出するもので、フォトインタラプタ４０の発光素子と受光素子の間に遮光板４１ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の信号を制御装置８に出力するようになっている（図８参照）。
【００３２】
連動アーム３３は、その上端部において、アーム部４に回転自在に支持された軸部材３４に対して、抱き締め固定されており、さらに軸部材３４に対して、連動アーム３３の左側において、横長に形成された押え駆動腕３５が抱き締め固定され、軸部材３４を支点として共に揺動するようになっている。従って、連動アーム３３が軸部材３４を支点として揺動すると、押え駆動腕３５も、連動アーム３３の揺動に連動して軸部材３４を支点として揺動するようになっている。この押え駆動腕３５の前端部３５ａには、上下に長い押え駆動脚３６が回動自在に連結されている。
【００３３】
押え駆動脚３６は、水平方向の断面が略コ字状に形成され、その下縁部３６ａは下降した際に、後述する布押え機構５０の当接ピン５５に当接するようになっている。押え駆動脚３６の途中には、横長の支持棒３７の一端部が回動自在に支持されている。この支持棒３７の他端部は、アーム部４にピン３８を介して回動自在に取り付けられ、押え駆動脚３６の下降時の方向は支持棒３７によって規制されるようになっている。
【００３４】
なお、押え駆動脚３６と、その下方に位置する布押え機構５０の当接ピン５５との間には、所定寸法の間隔が設けられている。このため、押え駆動脚３６が下降し始めてからこの間隔の分だけ遅れて布押え機構５０の当接ピン５５に当接するようになっている。
【００３５】
次に、布押え機構５０の構成について説明する。
図２及び図４に示すように、布押え機構５０は、布押え５１、支持台５２、布押え駆動リンク５３等から構成されている。
【００３６】
支持台５２は、ベッド部２に設けられており、布押え駆動リンク５３を支持するように機能する。布押え駆動リンク５３は、支持台５２の左右両側面に略沿うように対となって配置されている。この一対の布押え駆動リンク５３，５３は、軸部材５４によって支持台５２に回動可能にそれぞれ取り付けられている。各布押え駆動リンク５３の一端部５３ａには、縫製動作中に被縫製物を押える布押え５１が固定されている。また、各布押え駆動リンク５３の一部には上方延在部５３ｂがそれぞれ設けられている。これら二つの上方延在部５３ｂ，５３ｂの各上端の間には、当接ピン５５が架け渡されるように設けられており、この当接ピン５５は、押え上げ機構３０の押え駆動脚３６の下方近傍に配置されている。
【００３７】
また、支持台５２には、左右それぞれの方向に突出する二つのピン５６，５６が設けられている。そして、各ピン５６と各布押え駆動リンク５３の他端部５３ｃとの間には巻きバネ（図示略）がそれぞれ掛けられており、各ピン５６と各他端部５３ｃとが互いに近づくように常に付勢された状態となっている。従って、上述した押え上げ機構３０の押え駆動脚３６が当接ピン５５に当接していない場合には、各布押え駆動リンク５３の一端部５３ａは、軸部材５４を中心に下降した状態となっている。つまり、押え駆動脚３６が当接ピン５５に当接していない場合には、各布押え駆動リンク５３の一端部５３ａに固定された布押え５１は、下降した状態となっている。
【００３８】
なお、詳細には説明しないが、上記構成を備える布押え機構５０においては、支持台５２の下端部５２ａ近傍に下板５７が設けられており、支持台５２は、下板５７とともに前後方向に移動可能であり、また、軸部５２ｂを中心にして左右方向にも揺動可能である。
【００３９】
次に、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の動作について説明する。
図２に示す状態において、後述するカム部材６０により押え上げリンク３１が図２における反時計方向（矢印Ｂ方向）に回動すると、押え駆動リンク３２は後方に引かれる。この動作によって、連動アーム３３が、軸部材３４を中心に後方に揺動することで、押え駆動腕３５も軸部材３４を中心に図２における時計方向に回動する。この押え駆動腕３５の回動に従って、押え駆動脚３６が支持棒３７に規制されながら下降する。
【００４０】
ここで、前述したように、押え駆動脚３６と布押え機構５０の当接ピン５５との間には間隔をあけていることから、押え駆動脚３６が下降し始めてから所定時間遅れて、下降した押え駆動脚１６が当接ピン５５に当接し、そのまま当接ピン５５は押え駆動脚１６によって下方に押し下げられる。そして、当接ピン５５が下方に押し下げられることにより、支持台５２に設けられた各ピン５６と各布押え駆動リンク５３の他端部５３ｃとの間に掛かった巻きバネの付勢力に抗して、各布押え駆動リンク５３が軸部材５４を中心に図２における反時計方向に回動し、布押え５１が上昇する。これが、ミシン１の布押え５１の上昇に係る動作であって、以下の説明では、上述の動作を単に「布押え上昇動作」という。
【００４１】
また、布押え上昇動作が行われて布押え５１が上昇した状態において、押え上げリンク３１が図２における時計方向に回動すると、布押え上昇動作とは逆の動作が行われて布押え５１が下降する。これが、ミシン１の布押え５１の下降に係る動作であって、以下の説明では、上述の動作を単に「布押え下降動作」という。なお、布押え下降動作が行われる際には、当接ピン５５は押え駆動脚３６に当接した状態で上昇し、やがて当接ピン５５と押え駆動脚３６との当接が解除されて押え駆動脚３６のみが上昇する。何故なら、上述した通り、押え上げ機構３０の押え駆動脚３６と布押え機構５０の当接ピン５５との間には、所定寸法の間隔が設けられているからである。
【００４２】
ここで、上述の説明からも分かるように、押え上げ機構３０が作動することにより押え上げ機構３０の動作が布押え機構５０に伝達されて、布押え機構５０が作動する。そして、布押え機構５０が作動することにより、布押え上昇動作及び布押え下降動作が行われる。つまり、押え上げ機構３０が作動することにより、布押え上昇動作及び布押え下降動作が行われるようになっている。
【００４３】
また、詳細には説明しないが、ミシン１には、押え上げ機構３０に連動して作動する糸払い機構５９が備えられている。糸払い機構５９は、糸切り機構１０により上糸が切断された後でかつ布押え機構５０の布押え５１が上昇する前に、針６から被縫製物に連なる上糸を払い、針６側の糸端を被縫製物上に引き出す。
【００４４】
以上説明した通り、糸切り機構１０では糸切りリンク１１が、押え上げ機構３０及び布押え機構５０では押え上げリンク３１が、それぞれ起点となって動作を行う。糸切りリンク１１及び押え上げリンク３１は、押え糸切りパルスモータ７０の回転駆動力がカム部材６０を介して所定のタイミングで伝達されて、動作するように構成されている。以下、これら押え糸切りパルスモータ７０及びカム部材６０について説明する。
【００４５】
本発明の駆動モータとしての押え糸切りパルスモータ７０は、モータ土台７０ａとともに縦胴部３に固定されている。押え糸切りパルスモータ７０の出力軸７１には、後述するカム部材６０の中央部が固定されており、カム部材６０は、押え糸切りパルスモータ７０によって所定角度回転するようになっている。
【００４６】
押え糸切りパルスモータ７０は、後述する制御装置８のＣＰＵ８０によって駆動制御されるようになっている。糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の各動作は、このＣＰＵ８０によって、押え糸切りパルスモータ７０の回転方向と、動作中のパルス数と、をカウントしながらカム部材６０の動作を制御することで行うようになっている。
【００４７】
カム部材６０は、図２に示すように、図２の正面から見て外形上が一部直線部分を含む略円形の箱体である第一カム６１と、その正面側に一体に設けられている第二カム６２と、から構成される。なお、図５（ａ）に、カム部材６０を背面側から見た斜視図を示した。
【００４８】
第一カム６１は、図５（ａ）に示すように、裏面側に、略ハート型のカム溝６１ａが形成されている。糸切りリンク１１の嵌合ピン１１ａは、このカム溝６１ａに嵌合し、その面に沿って摺動する。
【００４９】
図５（ｂ）にカム溝６１ａの形状を示した。Ｐ１〜Ｐ７は、一周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム溝６１ａは、Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。一方、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間は、Ｐ１に向かって回転中心との距離が短くなるように対称形に形成されている。以下、Ｐ２からＰ３を経てＰ７までの間を「円弧部Ｘ１」と称し、Ｐ１を中心にＰ２からＰ７までの間を「変曲部Ｘ２」と称することとする。
【００５０】
前記した嵌合ピン１１ａは、図５（ｂ）に模式的に示すように、カム部材６０の回転に従って、カム溝６１ａ内を相対的に移動する。よって、例えば、押え糸切りパルスモータ７０が正方向に回転することで、嵌合ピン１１ａが円弧部Ｘ１であるＰ２からＰ３を経てＰ７までの間を移動しているときは、嵌合ピン１１ａと回転中心Ｃ１との距離は変わらず、糸切りリンク１１は回転しない。押え糸切りパルスモータ７０が逆方向に回転してＰ７からＰ３を経てＰ２に向かうときも同様である。従って、押え糸切りパルスモータ７０が回転して嵌合ピン１１ａが円弧部Ｘ１を移動する際には、押え糸切りパルスモータ７０の回転駆動力は糸切り機構１０に伝達されない。つまり、円弧部Ｘ１が、本発明における第一空走部である。
【００５１】
一方、嵌合ピン１１ａがＰ７からＰ１に移動するときには徐々に回転中心Ｃ１に近づいていく。これにより糸切りリンク１１は、図２における反時計方向（矢印Ａ方向）に回転し、前述のように可動メス部材１５が固定刃１４ａを超えて移動するようになる。
【００５２】
次いで、嵌合ピン１１ａがＰ１からＰ２を移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から遠ざかり、糸切りリンク１１は図２における時計方向に回転し、可動メス部材１５は上糸及び下糸を捕捉しつつ固定刃１４ａとの間で上糸及び下糸を切断する。押え糸切りパルスモータ７０が逆方向に回転して、嵌合ピン１１ａがＰ２からＰ１を経てＰ７に向かうときも同様である。すなわち、変曲部Ｘ２が、本発明における第一作動部である。
【００５３】
第二カム６２は、図２に示すように、第一カム６１の正面側に一体に固定されている。図５（ｃ）に第二カム６２の形状を示した。図５（ｃ）に示すように、この第二カム６２は略だるま型に形成され、その外周面６２ａに押え上げリンク３１のコロ４３が当接している。図５（ｃ）のＱ１〜Ｑ７は、一周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。外周面６２ａは、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。
【００５４】
一方、Ｑ３からＱ４、及びＱ６からＱ５までの間は、それぞれＱ４及びＱ５に向かって回転中心との距離が長くなるように対称形に形成されている。さらに、Ｑ４からＱ５までの間は、回転中心Ｃ１までの距離が等しい円弧を描くように形成されている。以下、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間を「円弧部Ｙ１」と称し、Ｑ３からＱ４、Ｑ５を含めてＱ６までの間を「楕円部Ｙ２」と称することとする。
【００５５】
前記したコロ４３は、図５（ｃ）に模式的に示すように、カム部材６０の回転に従って、外周面６２ａに沿って相対的に移動する。よって、例えば、押え糸切りパルスモータ７０が正方向に回転して、コロ４３がＱ６からＱ１を経てＱ３までの間を移動しているときは、コロ４３と回転中心Ｃ１との距離は変わらず、押え上げリンク３１は回転しない。押え糸切りパルスモータ７０が逆方向に回転して、コロ４３がＱ３からＱ１を経てＱ６に向かうときも同様である。従って、押え糸切りパルスモータ７０が回転してコロ４３が円弧部Ｙ１を移動する際には、押え糸切りパルスモータ７０の回転駆動力は押え上げ機構３０及び布押え機構５０に伝達されない。つまり、円弧部Ｙ１が、本発明における第二空走部である。
【００５６】
一方、コロ４３がＱ３からＱ４までを移動するときには、コロ４３は徐々に回転中心Ｃ１から離れていく。これにより押え上げリンク３１は、図２における反時計方向（矢印Ｂ方向）に回転し、前述のように押え駆動リンク３２が後方に移動し、布押え５１が上昇するようになる。
【００５７】
また、押え糸切りパルスモータ７０が逆方向に回転し、コロ４３がＱ４からＱ３まで戻ると、コロ４３は徐々に回転中心Ｃ１に近づき、押え上げリンク３１は図２における時計方向に回転し、押え駆動リンク３２が前方に戻り、布押え５１が下降するようになる。Ｑ６−Ｑ５間でも同様であり、Ｑ５に向かうときコロ４３を介して押え駆動リンク３１は図２における反時計方向に回転し、Ｑ６に向かうとき図２における時計方向に回転する。すなわち、楕円部Ｙ２が、本発明における第二作動部である。
【００５８】
なお、第二カム６２においてＱ４−Ｑ５間が円弧に形成されているのは、次の理由による。布押え５１の場合、基本的に上昇と下降を連続して動作させることは少なく、例えば下降させた後、縫製し上昇させる、といった動作の流れになる。コロ４３がＱ４あるいはＱ５に到達することで布押え５１を上昇させたところで、押え糸切りパルスモータ７０が停止しても、それに対するカム部材６０の回転停止には機械的なずれが生じ、わずかにＱ４又はＱ５を過ぎてしまうことがある。Ｑ４−Ｑ５間を円弧に形成しておくことで、停止が遅くなって、Ｑ４又はＱ５をさらに超えて回転しても下降の動作が始まるといったことを防止できる。
【００５９】
また、糸さばき動作、糸切り動作及び布押え上昇動作が所望の順序で行われるように考慮して、第一カム６１及び第二カム６２は、互いの位相関係と、嵌合ピン１１ａとコロ４３それぞれの当接位置と、が設定されている。具体的には、Ｐ１−Ｐ７間、Ｐ１−Ｐ２間、Ｑ１−Ｑ７間、Ｑ１−Ｑ２間の角度はいずれも同じで（角度ｍ１とする）であり、嵌合ピン１１ａがＰ７からＰ１を経てＰ２に向かうとき、ちょうどコロ４３もＱ７からＱ１を経てＱ２に向かうようになっている。すなわち、糸切り動作中は、押え上げ機構３０及び布押え機構５０は作動しない。
【００６０】
また、コロ４３がＱ３からＱ４に向かう布押え上昇動作中、嵌合ピン１１ａがＰ３−Ｐ４間を移動し糸切り機構１０は作動しない。コロ４３がＱ５−Ｑ６間を移動して押え上げ機構３０及び布押え機構５０を作動させている間も、嵌合ピン１１ａはＰ５−Ｐ６間を移動して糸切り機構１０は作動しない。なお、コロ４３が、Ｑ４−Ｑ５間に位置するとき、嵌合ピン１１ａはＰ４−Ｐ５間に位置するようになっている。
【００６１】
さらに、カム部材６０には、押え糸切りパルスモータ７０の回転駆動力を、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の何れの機構にも伝達させない領域（不作動領域）が設けられている。すなわち、嵌合ピン１１ａがＰ２−Ｐ３間にあってコロ４３がＱ２−Ｑ３間にあるとき、および、嵌合ピン１１ａがＰ６−Ｐ７間にあってコロ４３がＱ６−Ｑ７間にあるとき、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０のいずれも作動することはない。すなわち、図５（ｂ）のＰ２−Ｐ３間及びＰ６−Ｐ７間の領域と、図５（ｃ）のＱ２−Ｑ３間及びＱ６−Ｑ７間の領域は、不作動領域である。
【００６２】
次に、カム部材６０を中心とした糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の動作について、図６及び図７に基づいて説明する。図６及び図７は、カム部材６０を中心とした動作を説明するための説明図である。なお、ここでは、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０の順で作動させる動作について説明する。
【００６３】
まず、図６（ａ）に示した状態Ｉから糸切り動作を開始する。この状態Iにおいては、嵌合ピン１１ａは第一カム６１のカム溝６１ａの円弧部Ｘ１に位置し、コロ４３は第二カム６２の外周面６２ａの円弧部Ｙ１に当接している。
【００６４】
この状態Iから、カム部材６０は、押え糸切りパルスモータ７０が正方向（図６及び図７矢印Ｆ参照。以下同じ。）に回転することで、図２及び図６における時計方向に回転する。嵌合ピン１１ａは円弧部Ｘ１を、コロ４３は円弧部Ｙ１を、そのまま相対的に移動していくが、やがて、嵌合ピン１１ａが円弧部Ｘ１と変曲部Ｘ２との境の位置（図５（ｂ）のＰ７）に移動した状態IIとなる。
【００６５】
ここから、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２内を移動し始め、糸切り機構１０が動作を開始する。そして、嵌合ピン１１ａが変曲部Ｘ２の中央部（図５（ｂ）のＰ１）に到達した状態III（図６（ｃ）参照）になると、可動メス部材１５は、前記した図３（ｂ）の最も移動した状態になる。なお、状態IIから状態IIIに移行する際に、糸切り機構１０による糸さばき動作が行われる。また、状態II及び状態IIIのいずれにおいても、コロ４３は円弧部Ｙ１を移動中であり、押え上げ機構３０及び布押え機構５０は作動しない。
【００６６】
次いで、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２内をＰ１からＰ２に進み、この過程において、可動メス部材１５は元に戻るよう動作し、その動作の途中で糸切り機構１０は、糸切り動作を行う。そして、嵌合ピン１１ａは変曲部Ｘ２の終点位置（Ｐ２）に達し図７（ａ）に示した状態IVとなる。このとき、糸切り機構１０の動作は終了する。さらに、同方向にカム部材６０は回転し、嵌合ピン１１ａは図５（ｂ）のＰ２−Ｐ３間（不作動領域）、コロ４３は図５（ｃ）のＱ２−Ｑ３間（不作動領域）を移動する。このとき、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０いずれの機構も作動しない。
【００６７】
そして、図７（ｂ）のように、コロ４３が外周面６２ａの楕円部Ｙ２（図５（ｃ）の位置Ｑ３）に達し（状態V）、ここから、押え上げリンク３１が図２及び図７における反時計方向に回転し始め、押え上げ機構３０及び布押え機構５０が作動し、布押え機構５０による布押え上昇動作が行われる。そして、図７（ｃ）に示すように、コロ４３がＱ４−Ｑ５間に達して状態VIとなり、布押え機構５０による布押え上昇動作が終了し、ここで押え糸切りパルスモータ７０は停止する。なお、状態V及び状態VIのいずれにおいても、嵌合ピン１１ａは円弧部Ｘ１に沿って移動するので糸切り機構１０は作動しない。
【００６８】
次に、図８に示すブロック図を参照して制御装置８の構成について説明する。制御装置８は、その基本構成として、予めミシン制御するための制御プログラム及びこの制御プログラムで使用されるデータ等が記憶されたＲＯＭ８２と、制御プログラムに基づく各種処理を行うＣＰＵ８０と、ＲＯＭ８２から読み出したデータ及び制御プログラムに基づいてＣＰＵ８０により算出されたデータ等が記憶されるＲＡＭ８１と、縫製動作中における各針落ちの間での送り台（送り台にセットされた被縫製物）の前後方向及び左右方向への送り量等に関する所定の縫製パターンが複数記憶されているＥＥＰＲＯＭ８３と、を備えるものである。
【００６９】
ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ａ等を介して操作パネル１００が接続されている。ＣＰＵ８０は、操作パネル１００から入力されるデータに基づき、ＥＥＰＲＯＭ８３に記憶された複数の縫製パターンのなかから一つの縫製パターンを選択し、さらに、縫製パターンの変更をも行う。操作パネル１００についてはさらに後述する。
【００７０】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ａ等を介して押えスイッチ９５が接続されている。ＣＰＵ８０は、押えスイッチ９５から入力信号が入力された場合に押え上げ機構３０及び布押え機構５０を制御して布押え上昇動作及び布押え下降動作を行わせる処理を行う。なお、押えスイッチ９５は、本発明の操作手段としての機能を有するものであって、後述するように、オペレータが押えスイッチ９５を操作する（押す）毎に布押え上昇動作と布押え下降動作とが繰り返し行われるようになっている。
【００７１】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ａ等を介してスタートスイッチ９６が接続されている。ＣＰＵ８０は、スタートスイッチ９６から縫製の開始を指示する入力信号が入力された場合に上記した縫製パターンに基づいて送り機構及びその他の機構を制御して縫製動作を行わせる処理を行い、縫製動作終了後は、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０等を制御して糸さばき動作、糸切り動作及び押え上昇動作等を行わせる処理を行う。
【００７２】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ等を介して、押え糸切りパルスモータ７０を駆動させるための駆動回路８５が接続されている。さらに、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ及び駆動回路８５等を介して、押え糸切りパルスモータ７０に設けられたエンコーダ７２が接続されている。ＣＰＵ８０は、エンコーダ７２から入力される入力信号により押え糸切りパルスモータ７０の回転角度を認識して押え糸切りパルスモータ７０の回転を制御し、糸切り機構１０、押え上げ機構３０及び布押え機構５０等の動作を制御する。
【００７３】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ等を介して、糸切り機構１０の原点位置を検知するためのフォトインタラプタ１９及び押え上げ機構３０の原点位置を検知するためのフォトインタラプタ４０が接続されている。ＣＰＵ８０は、フォトインタラプタ１９から糸切り機構１０が原点位置に位置しているか否かを示す入力信号を入力されてこの入力信号に基づく制御を行う。これと同様に、ＣＰＵ８０は、フォトインタラプタ４０から押え上げ機構３０が原点位置に位置しているか否かを示す入力信号を入力されてこの入力信号に基づく制御を行う。
【００７４】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ等を介して、送り機構に備えられる前後送りパルスモータ８９及び左右送りパルスモータ９１をそれぞれ駆動する駆動回路８６，８７が接続されており、ＣＰＵ８０は、送り機構の送り台の前後方向及び左右方向の動作を制御する。さらに、ＣＰＵ８０には、送り台の原点位置（縫製動作を開始する位置）を検知するための前後送り原点センサ９０及び左右送り原点センサ９２が接続されている。ＣＰＵ８０は、前後送り原点センサ９０及び左右送り原点センサ９２から送り台が原点位置に位置しているか否かの入力信号を入力されてこの入力信号に基づく制御を行う。
【００７５】
また、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ等を介して、主軸モータ７を駆動する駆動回路８８が接続されている。さらに、ＣＰＵ８０には、インターフェース８４ｂ及び駆動回路８８等を介して、主軸モータ７に設けられたエンコーダ７ａが接続されている。ＣＰＵ８０は、エンコーダ７ａから入力される入力信号により主軸モータ７の回転角度を認識して主軸モータ７０の回転を制御し、主軸及び下軸を含む針棒５及び反回転釜等の動作を制御する。
【００７６】
次に、オペレータが縫製パターンの選択及び変更を行うための操作パネル１００について図９を参照して説明する。
【００７７】
操作パネル１００には、複数ある縫製パターンから一つの縫製パターンを選択するための縫製パターン選択部１０１と、縫製動作の準備となる作業をＣＰＵ８０に行わせる場合に操作する準備キー１０２と、が備えられている。
【００７８】
縫製パターン選択部１０１は、複数ある縫製パターンの中から選択された縫製パターンをパターンＮｏ．として表示する縫製パターン表示部１０１ａと、押される度に表示されているパターンＮｏ．に１を加算して選択される縫製パターンを変更する縫製パターンプラスキー１０１ｂと、押される度に表示されているパターンＮｏ．に１を減算して選択される縫製パターンを変更する縫製パターンマイナスキー１０１ｃと、を備えている。
【００７９】
次に、図５、図６、図７及び図１１を参照しながら図１０のフローチャートに従って、ミシン１が制御動作を行う際のＣＰＵ８０における処理を説明する。なお、図１１（ａ）は、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度（０°〜３６０°）に対する各種動作を模式的に示したものであって、特に、実線部分は押え上げ機構３０及び布押え機構５０に係る動作及び押え上げリンク３１の移動量を示し、点線部分は糸切り機構１０に係る動作及び糸切りリンク１１の移動量を示すものである。図１１（ｂ）は、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度（０°〜３６０°）に対する回転速度を示すものである。
【００８０】
図１１に示す各回転角度において、「０°」は図７（ｃ）の状態VIに対応し、「Ａ点」は図６（ａ）の状態Iに対応し、「Ｂ点」は図６（ｂ）の状態IIに対応し、「１８０°」は図６（ｃ）の状態IIIに対応し、「Ｃ点」は図６（ｃ）の状態IIIと図７（ａ）の状態IVとの間の状態に対応し、「Ｄ点」は図７（ａ）の状態IVに対応し、「Ｅ点」は図７（ｂ）の状態Vに対応し、「３６０°」は図７（ｃ）の状態VIに対応する。なお、押え糸切りパルスモータ７０は、Ａ点から回転駆動されるようになっている。
【００８１】
まず、オペレータによりミシン１の電源が入れられると、操作パネル１００の縫製パターンプラスキー１０１ｂ又は縫製パターンマイナスキー１０１ｃが操作されたかをチェックし（ステップＳ１）、縫製パターンプラススイッチ１０１ｂが押されている場合にはデフォルト値としての縫製パターンに１を加算し、縫製パターンマイナスキー１０１ｃが押されている場合にはデフォルト値としての縫製パターンに１を減算して、縫製パターンを更新する（ステップＳ２）。
【００８２】
次いで、操作パネル１００の準備キー１０２が押されたか否かをチェックし（ステップＳ３）、押されている場合には、送り機構を作動させて送り台を原点位置まで移動させるとともに、布押え機構５０を作動させて布押え５１を原点位置（縫製動作を開始する位置）まで移動させる（ステップＳ４）。この状態において、押え上げ機構３０は作動しないので、布押え５１は下降した状態となっている。
【００８３】
そして、被縫製物を所定位置にセットするために布押え機構５０を作動させて布押え上昇動作を行わせる（ステップＳ５）。ここで、布押え上昇動作が行われる際に、図６（ａ）の状態Iから押え糸切りパルスモータ７０が逆方向に回転することで図７（ｃ）の状態VIに移行する。詳細には、コロ４３が図５（ｃ）のＱ６からＱ５へ向かうように楕円部Ｙ２を移動して、コロ４３がＱ５−Ｑ４間に達したところで押え糸切りパルスモータ７０が停止する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＡ点から０°に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、布押え５１を上昇させるように布押え機構５０を作動させるためのトルク負荷（以下単に「布押え上昇負荷」という。）及び回転加速度を大きくするためのトルク負荷（以下単に「加速負荷」という。）を受けた状態で制限速度Ｖ１まで加速しながら回転し、そのまま布押え上昇負荷のみを受けた状態で制限速度Ｖ１で定速で回転し、さらに布押え上昇負荷及び回転加速度を小さくするためのトルク負荷（以下単に「減速負荷」という。）を受けた状態で減速しながら回転して、最終的に停止する。
【００８４】
次いで、操作パネル１００の準備キー１０２が押されたか否かをチェックし（ステップＳ６）、押されている場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）にはステップＳ１に戻り再度縫製パターンを変更することができ、押されていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には押えスイッチ９５が押されたか否かをチェックする（ステップＳ７）。押されている場合には布押え機構５０を作動させて布押え下降動作を行わせる（ステップＳ８）。このとき、図７（ｃ）の状態VIから押え糸切りパルスモータ７０が正方向に回転することで図６（ａ）の状態Iに移行し、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度は０°からＡ点に移行する。
【００８５】
次いで、押えスイッチ９５が押されたか否かをチェックし（ステップＳ９）、押されている場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）にはステップＳ５同様の布押え上昇動作を行わせて（ステップＳ１０）、ステップＳ７に戻る。ここで、ステップＳ７からステップＳ９までの工程において、押えスイッチ９５が押される毎に布押え上昇動作と布押え下降動作とが繰り返し行われ、これにより被縫製物を所望の位置にセットし直すことができる。
【００８６】
押えスイッチ９５が押されていない場合（ステップＳ９：ＮＯ）には、スタートスイッチ９６が押されたか否かをチェックし（ステップＳ１１）、押されている場合には選択された縫製パターンに基づく縫製動作を行わせる（ステップＳ１２）。次いで、主軸モータ７の最終回転動作に同期させた状態で、押え糸切りパルスモータ７０を駆動させて糸切り機構１０を作動させ、糸さばき動作を行わせる（ステップＳ１３）。
【００８７】
ここで、糸さばき動作が行われる際に、まず、図６（ａ）の状態Iから押え糸切りパルスモータ７０が正方向に回転することで図６（ｂ）の状態IIに移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）のＰ６からＰ７へ向かうように円弧部Ｘ１を移動し、一方、コロ４３が図５（ｃ）のＱ６からＱ７へ向かうように円弧部Ｙ１を移動する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＡ点からＢ点に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、加速負荷のみを受けた状態で制限速度Ｖ３まで加速しながら回転する。
【００８８】
そして、図６（ｂ）の状態IIから押え糸切りパルスモータ７０がさらに正方向に回転し続けることで図６（ｃ）の状態IIIに移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）のＰ７からＰ１へ向かうように変曲部Ｘ２を移動し、一方、コロ４３が図５（ｃ）のＱ７からＱ１へ向かうように円弧部Ｙ１を移動する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＢ点から１８０°に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、糸切り機構１０による糸さばき動作を行わせるためのトルク負荷（以下単に「糸さばき負荷」という。）を受けた状態で制限速度Ｖ３で定速で回転する。
【００８９】
さらに、図６（ｃ）の状態IIIから押え糸切りパルスモータ７０がさらに正方向にやや回転し続けることで図６（ｃ）の状態IIIと図７（ａ）の状態IVとの間の状態に移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）のＰ１からＰ２へ向かうように変曲部Ｘ２を移動し、かつ、コロ４３が図５（ｃ）のＱ１からＱ２へ向かうように円弧部Ｙ１を移動して、嵌合ピン１１ａがＰ１−Ｐ２間の所定位置に達したところで、かつ、コロ４３がＱ１−Ｑ２間の所定位置に達したところで押え糸切りパルスモータ７０が停止する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度は１８０°からＣ点に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、糸さばき負荷を受けた状態で制限速度Ｖ３で定速で回転し、やがて糸さばき負荷及び減速負荷を受けた状態で減速しながら回転して、最終的に停止する。この状態において、糸さばき動作が終了する。
【００９０】
次いで、押え糸切りパルスモータ７０を再度駆動させて糸切り機構１０を再度作動させ、糸切り動作を行わせる（ステップＳ１４）。ここで、糸切り動作が行われる際に、図６（ｃ）の状態IIIと図７（ａ）の状態IVとの間の状態から押え糸切りパルスモータ７０が正方向にやや回転することで図７（ａ）の状態IVに移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）の前述したＰ１−Ｐ２間の所定位置からＰ２へ向かうように変曲部Ｘ２を移動し、かつ、コロ４３が図５（ｃ）の前述したＱ１−Ｑ２間の所定位置からＱ２へ向かうように円弧部Ｙ１を移動する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＣ点からＤ点に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、糸切り機構１０による糸切り動作を行わせるためのトルク負荷（以下単に「糸切り負荷」という。）及び加速負荷を受けた状態で加速しながら回転する。この状態において、縫製動作及び糸切り動作が終了する。
【００９１】
次いで、布押え機構５０を作動させて布押え上昇動作を行わせる（ステップＳ１５）。ここで、布押え上昇動作が行われる際に、図７（ａ）の状態IVから押え糸切りパルスモータ７０がさらに正方向に回転し続けることで図７（ｂ）の状態Vに移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）のＰ２からＰ３へ向かうように円弧部Ｘ１を移動し、かつ、コロ４３が図５（ｃ）のＱ２からＱ３へ向かうように円弧部Ｙ１を移動する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＤ点からＥ点に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、加速負荷のみを受けた状態で制限速度Ｖ２まで加速しながら回転し、やがて制限速度Ｖ２で定速で回転する。
【００９２】
そして、図７（ｂ）の状態Vから押え糸切りパルスモータ７０がさらに正方向に回転し続けることで図７（ｃ）の状態VIに移行する。詳細には、嵌合ピン１１ａが図５（ｂ）のＰ３からＰ４へ向かうように円弧部Ｘ１を移動し、かつ、コロ４３が図５（ｃ）のＱ３からＱ４へ向かうように楕円部Ｙ２を移動して、嵌合ピン１１ａがＰ４−Ｐ５間に達したところで、かつ、コロ４３がＱ４−Ｑ５間に達したところで押え糸切りパルスモータ７０が停止する。このとき、図１１（ａ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度はＥ点から３６０°に移行するが、図１１（ｂ）に示すように、押え糸切りパルスモータ７０は、布押え上昇負荷のみを受けた状態で制限速度Ｖ２で定速で回転し、やがて布押え負荷及び減速負荷を受けた状態で減速しながら回転して、最終的に停止する。この状態において、布押え上昇動作が終了する。
【００９３】
そして、ステップＳ６へ戻り、上述したステップＳ６〜ステップＳ１５の各動作を何回も続けることが可能となる。
【００９４】
以上、本実施形態に係るミシン１では、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる場合（図１０のステップＳ９及びステップＳ１０参照）には、巻きバネ４４の付勢力に抗して押え上げリンク３１を回転させかつ支持台５２の各ピン５６と各布押え駆動リンク５３の他端部５３ｃとの間の巻きバネの付勢力に抗して当接ピン５５を押し下げている。この場合、押え糸切りパルスモータ７０は、加速負荷に加えてこれら二つの巻きバネの付勢に対する抗力を含む布押え上昇負荷を受けた状態で回転する。これに対して、縫製動作終了時に布押え上昇動作が行われる場合（図１０のステップＳ１５参照）には、押え糸切りパルスモータ７０は、布押え上昇動作前に糸切り負荷を受けるものの、糸切り動作後は布押え上昇負荷を受けずに加速負荷のみを受けた状態で回転が開始され、布押え上昇負荷を受ける際には、既にモータの加速が完了しており、布押え上昇負荷のみを受けた状態で回転することができる。
【００９５】
従って、縫製動作終了時に布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の加速レートを、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の加速レートよりも大きくするように制御できる。加えて、縫製動作終了時に布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度Ｖ２を、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度Ｖ１よりも大きくするようにも制御できる。これらのことより、高出力のモータを使用することなくミシン１のサイクルタイムを短縮できる。
【００９６】
また、本実施形態に係るミシン１では、糸さばき動作が行われる場合（図１０のステップＳ１３参照）に、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度が糸さばき動作を開始するＢ点ではなくＡ点で停止するように押え糸切りパルスモータ７０を制御している。これは次の理由による。すなわち、上記した通りに主軸モータ７の最終回転動作に同期させた状態で押え糸切りパルスモータ７０を駆動させて糸さばき動作を行わせる必要があり、また、ミシン１のサイクルタイムをより短縮するためにも押え糸切りパルスモータ７０をできるだけ早く回転させた状態で糸さばき動作を開始させる必要がある。そこで、押え糸切りパルスモータ７０の回転角度がＢ点ではなくＡ点で停止するように押え糸切りパルスモータ７０を停止させ、押え糸切りパルスモータ７０が加速負荷のみしか受けない期間、すなわち押え糸切りパルスモータ７０の回転角度がＡ点からＢ点に移行する期間に、押え糸切りパルスモータ７０を既に回転させた状態で（制限速度Ｖ３まで加速させた状態で）糸さばき動作が開始されるように、押え糸切りパルスモータ７０の回転を制御している。
【００９７】
従って、縫製動作終了時の糸切りの際（縫製動作終了時の糸切り機構１０を作動させる際）において糸さばき動作が行われる際には、押え糸切りパルスモータ７０は、回転角度がＡ点からＢ点に移行する期間に、加速負荷のみを受けた状態で回転が開始され、糸切り機構１０を作動させるためのトルク負荷を受ける際には既にモータの加速が完了しており、この糸切り機構１０を作動させるためのトルク負荷のみを受けた状態で回転することができる。これにより、縫製動作終了時に糸さばき動作が行われる際の押え糸切りパルスモータ７０の加速レートを、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる際の押え糸切りパルスモータ７０の加速レートよりも大きくするように制御できる。加えて、縫製動作終了時に糸さばき動作が行われる際の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度Ｖ３を、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる際の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度Ｖ１よりも大きくするようにも制御できる。これらのことより、高出力のモータを使用することなくミシン１のサイクルタイムを更に短縮できる。
【００９８】
なお、本発明のミシン１の実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更等が行われたものであってもよい。
例えば、上述の構成を備えるミシン１において、押え糸切りパルスモータ７０を駆動源とする糸切り機構１０を押え上げ機構３０及び布押え機構５０から差別化して、糸切り機構及びこの糸切り機構の駆動源等を別途備える実施形態も可能である。すなわち、このような実施形態に係るミシン１では、所定の縫製パターンの縫製動作終了時（例えば、ラベル付けといったラベルの各辺の縫製を行う際に、各辺の長さに対応する針数を予め設定しておきその針数分の縫製動作終了時）に、布押え上昇動作が自動的に行われる。そして、このミシン１では、前記の通り各辺の縫製が終了する毎に布押え上昇動作が自動的に行われるが、布押え上昇動作が行われた時点でオペレータ自身がラベルの取り回しを行う必要があり、オペレータがラベルを回転させて再度押えスイッチ９５を操作することで、次ぎの縫製パターンに従う縫製（次ぎの辺の縫製）が開始される。
【００９９】
ここで、ラベルの各辺の縫製動作が行われる際に各辺の針数が予め設定されているから、残りの針数を検知して布押え上昇動作を行わせるタイミングを制御できる。つまり、上述の実施形態と同様に、布押え上昇動作が行われる前の工程において押え糸切りパルスモータ７０を予め助走駆動させておき押え糸切りパルスモータ７０をより高速回転させた状態で布押え上昇動作を行わせることができる。勿論、この場合にも、縫製動作終了時に布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、押えスイッチ９５の操作に基づき布押え上昇動作が行われる場合の押え糸切りパルスモータ７０の制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御できる。これらのことより、高出力のモータを使用することなくミシン１のサイクルタイムを短縮できる。
【０１００】
また、本実施形態では、駆動モータをパルスモータ（押え糸切りパルスモータ７０）としたが、パルスモータに限らずサーボモータであっても適用可能なことは勿論である。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、高出力のモータを使用することなくミシンのサイクルタイムを短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るミシンを示す側面図である。
【図２】本実施の形態に係る糸切り機構、押え上げ機構及び布押え機構を示す斜視図である。
【図３】前記糸切り機構を構成する固定メス部材と可動メス部材の糸切り時の動作を示す平面図である。
【図４】前記布押え機構を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は本実施の形態に係るカム部材を背面から見た斜視図であり、（ｂ）は前記カム部材の第一カムを示す平面図であり、（ｃ）は前記カム部材の第二カムを示す平面図である。
【図６】前記ミシンの糸さばき動作、糸切り動作及び布押え上昇動作を説明するための説明図である。
【図７】図６から続く説明図である。
【図８】本実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態に係る操作パネルを示す正面図である。
【図１０】前記制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る押え糸切りパルスモータの動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ ミシン
８ 制御装置（制御手段）
１０ 糸切り機構
１１ 糸切りリンク（第一連結部材）
１１ａ 嵌合ピン
３０ 押え上げ機構
３１ 押え上げリンク（第二連結部材）
４３ コロ
５０ 布押え機構
５９ 糸払い機構
６０ カム部材
６１ 第一カム
６１ａ カム溝
６２ 第二カム
６２ａ 外周面
７０ 押え糸切りパルスモータ（駆動モータ）
９５ 押えスイッチ（操作手段）
Ｘ１ 円弧部（第一空走部）
Ｘ２ 変曲部（第一作動部）
Ｙ１ 円弧部（第二空走部）
Ｙ２ 楕円部（第二作動部）

Claims (3)

1. 布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構と、
   糸切りを行う糸切り機構と、
   これら両機構を駆動する単一の駆動モータと、
   前記駆動モータの回転を制御する制御手段と、
   前記布押えの上昇を操作する操作手段と、を備え、
   前記操作手段の操作に基づき布押えは上昇し、かつ、縫製動作終了時に糸切り機構と押え上げ機構とが順次作動して糸切りと布押えの上昇とを順次行うミシンにおいて、
   前記駆動モータの回転駆動力を糸切り機構に対応した糸切り駆動力に変換する第一作動部、及び、糸切り機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない第一空走部を有する第一カムと、
   一端が第一カムの第一作動部を摺動するとき他端が糸切り機構に連結されて前記糸切り駆動力を糸切り機構に伝達する第一連結部材と、
   前記駆動モータの回転駆動力を押え上げ機構に対応した押え上げ駆動力に変換する第二作動部、及び、押え上げ機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない第二空走部を有し、第一カムに対して所定の位相差をもって配置される第二カムと、
   一端が第二カムの第二作動部を摺動するとき他端が押え上げ機構に連結されて前記押え上げ駆動力を押え上げ機構に伝達する第二連結部材と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、第二連結部材が第二空走部を摺動せずに第二作動部を摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
   縫製終了時に布押えが上昇する場合、第一連結部材が第一空走部と第一作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して糸切り機構を作動させ、次に、第二連結部材が第二空走部と第二作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
   縫製終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とするミシ。
2. 前記制御手段は、
   前記縫製終了時の糸切りの際に、前記第一連結部材が第一空走部と第一作動部とを順次作動するときの駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する際の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とする請求項１記載のミシン。
3. 所定の縫製パターンを記憶する記憶手段と、
   布押えを上昇及び下降させる押え上げ機構と、
   前記押え上げ機構を駆動する駆動モータと、
   前記駆動モータの回転を制御する制御手段と、
   前記布押えの上昇を操作する操作手段と、を備え、
   前記操作手段の操作に基づき布押えは上昇し、かつ、縫製パターンに従う縫製動作終了時に押え上げ機構が自動的に作動して布押えが上昇するミシンにおいて、
   前記駆動モータの回転駆動力を押え上げ機構に対応した押え上げ駆動力に変換する作動部、及び、押え上げ機構に対して駆動モータの回転駆動力を伝達しない空走部を有するカムと、
   一端がカムの作動部を摺動するとき他端が押え上げ機構に連結されて前記押え上げ駆動力を押え上げ機構に伝達する連結部材と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合、連結部材が空走部を摺動せずに作動部を摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
   縫製パターンに従う縫製動作終了時に布押えが上昇する場合、連結部材が空走部と作動部とを順次摺動するように駆動モータを制御して押え上げ機構を作動させ、
   前記縫製パターンに従う縫製動作終了時に布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートの少なくとも一方を、操作手段の操作に基づき布押えが上昇する場合の駆動モータの制限速度及び加速レートよりも大きくするように制御することを特徴とするミシン。

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