JP3981972B2

JP3981972B2 - ミシン

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Publication number: JP3981972B2
Application number: JP2002091557A
Authority: JP
Inventors: 修一郎宇佐
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: US6725794B2; CN100363548C; CN1448564A; US20030183146A1; JP2003284878A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は針板の下方で糸を捕捉して、その糸を切断刃で切断するミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシンでは、針板の下方で糸捕捉体が糸輪の中に往動されて、糸輪が糸捕捉体によって分けられ、更に、その糸捕捉体が復動の途中で糸を捕捉し、その糸が糸捕捉体によって切断刃にまで移動され、糸が切断刃によって切断される（例えば、本出願人による特許２８７１２０１号）。このようなミシンでは、図４２に示すように、移動刃５１０（糸捕捉体に相当）及び固定刃５２０は、いずれも水平方向に伸展した板状の部材であった。そして、糸は固定刃５２０を境に分けられ、ベッド部内における布側の糸端の糸量や針側（或いはボビン側）の糸端の糸量は、針穴、固定刃５２０の固定位置、下糸のボビンの位置、水平釜の剣先の回転軌跡等によって決まっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベッド部内における布側の糸端の糸量が長い場合には、ベッド部内でその布側の糸端部が絡むおそれがあり、それを防止するために、切断後の布側の糸端の糸量を短くなるように、固定刃が往動方向に前進した位置に固定されると、針側（或いはボビン側）の糸端の糸量も短くなり、糸切り後の次の縫製開始時の糸量が不足してしまう。従って、布側及び針側（或いはボビン側）の両方の糸端の糸量を適切にすることはできないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、糸切り後の糸端の糸量を適切にした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】
この目的を達成するために、請求項１記載のミシンは、縫い針の通過を許容する針穴を形成された針板と、前記針板の下方で往復動され、その往復方向に伸長して、略鉤状を成す第１の糸捕捉部及び第２の糸捕捉部を有する糸捕捉体と、前記糸捕捉体の第１の糸捕捉部及び前記第２の糸捕捉部の間に少なくとも復動時に位置して、前記第１の糸捕捉部及び前記第２の糸捕捉部に捕捉された糸を切断する切断刃とを備えている。
【０００６】
そして、前記往復方向において前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも往動側に位置すると共に、前記往復方向に直交する方向において前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも針穴寄りに間隔をあけて位置し、前記糸捕捉体が復動するときには、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部とがその間で捕捉された糸を前記切断刃に交差するように移動して、前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも後に前記切断刃による切断位置を通過するように配置されおり、且つ前記第１の糸捕捉部の往動方向の先端部に上下方向の幅が狭くなるように下がった段部が形成され、前記段部よりも往動側の端部の少なくとも一部の下辺は、前記第１の糸捕捉部の鉤状に形成された部分よりも往動側に位置する部分における最下位置であるように形成されている糸捕捉体を備える。
【０００７】
請求項２記載のミシンは、前記糸捕捉体は前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部とを連続して繋ぐ中間部を有し、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部と前記中間部とは一体形成されている。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、図１における作業者側を前とし、ミシン１０に向き合う作業者に基づき左右を決めて以下説明する。
【００１１】
図１に示すように、ミシン１０は、水平面を有するベッド部１２と、ベッド部１２の右部から上方へ伸長する脚柱部１４と、脚柱部１４からベッド部１２と対向するように左方（水平方向）へ伸長するアーム部１６とを有する。これらベッド部１２、脚柱部１４、アーム部１６は樹脂製のフレーム１８（前面側のフロントフレーム２０、後方側のリアフレーム２２）によって構成される。このフレーム１８の内部には、補強用のリブ２０ａ，２２ａが多数設けられている。このような樹脂製のフレーム１８については、本出願人の特願２００１―２９５５６４号がある。
【００１２】
ベッド部１２の内部には、左右方向に伸長する金属製の下軸２４が樹脂製のリアフレーム２２に支持され、その下軸２４の左端部には、金属製部品を少なくとも一部に有する送り歯２５を前後方向に移動する送り歯機構２６ａ、水平釜の剣先２７を垂直線を中心として水平面でボビンＢの周囲で回転する糸輪捕捉機構（水平釜機構）２６ｂ、上糸ＴＵ及び下糸ＴＤを切断するための糸切り機構２６ｃ等の下部機構２６が樹脂製のリアフレーム２２に支持され、糸輪捕捉機構２６ｂの上方にあたる樹脂製のフレーム１８（或いは下部機構２６）には針板２８が支持されている。この針板２８には、上下動する針Ｎの通過を許容する針穴２９が形成されている。ベッド部１２と脚柱部１４との連続部分には、下軸２４、送り歯機構２６ａ、糸輪捕捉機構２６ｂ、後述のアーム部１６に備えられた機構の駆動源としてミシンモータ３０が備えられている。
【００１３】
送り歯２５は、その前側に上から見て略長方形の開口を有する貫通部を形成され、その貫通部の周囲には、上方に突出する歯部２５ａが形成されている。更に、送り歯２５の貫通部の前側にあたる下面の前端には、左右方向に伸展する垂直面で断面を形成すると、前から見てその断面が略三角形である断面切り欠け部２５ｂが上方に凹んで形成され、その上方への凹みは後方へ行くほど徐々に多くなっている。その切り欠け部２５ｂでは、斜めの２つの斜面があり、その切り欠け部２５ｂの左側にあたる部分には、下方に突出する歯柱２５ｃが形成されている。
【００１４】
脚柱部１４とアーム部１６の連続部分には、ＬＣＤ付き透明タッチパネル３２が備えられ、縫製する模様を選択する操作、縫製開始時や縫製完了時に糸切りを自動的に行わせる設定をする操作を作業者ができるようにミシン１０は構成されている。このＬＣＤ付き透明タッチパネル３２の左側のアーム部１６の前面には、ミシンモータ３０の回転速度を設定するためのスライド操作部材３４が設けられ、波線で示すように右側に位置させると、高速にミシンモータ３０が回転する。
【００１５】
アーム部１６の内部には、左右方向に伸長する金属製の主軸３６が樹脂製のリアフレーム２２に支持されている。この主軸３６の角度や回転速度を検出可能なように、主軸３６に固定されたシャッターやスリット円盤によって適宜遮られるフォトカプラや信号発生器等からなる状態検出器３７が設けられている。
【００１６】
その主軸３６の左端部には、少なくとも一部が金属製である針棒駆動機構、押え足昇降機構、針棒ＮＢに対して所望の位相で天秤Ｐを上下する天秤駆動機構、糸通し機構等の上部機構３８が樹脂製のリアフレーム２２に支持されている。この針棒駆動機構３８ａは針Ｎを上下動させる機構に加えて、左右方向に揺動させる機構も含み、ミシンモータ３０とは別の独立した動力源としてのステッピングモータ３９を有し、そのステッピングモータ３９は上糸ＴＵの糸調子器Ｈを所定の糸切りのためにタイミングで開放する場合にも用いられる。
【００１７】
アーム部１６の左端の前部には、上糸供給源としての糸カセット４０を装着するための上下方向に伸長する後方へへこんだ装着部Ｓが設けられている。このように糸カセット４０を着脱可能にしたミシン１０としては、本出願人の特願２０００―３９８２６６号がある。
【００１８】
その糸カセット４０の屈曲部１１６の下方のアーム部１６の前面には、ミシンモータ３０をスタート・ストップするためのＳＳ操作ボタン４２、布送り方向を反転させる返し縫い操作ボタン４４（或いは、止め縫いを行うための止め縫い操作ボタン）、針Ｎの停止位置を上下で切り替える針位置切替操作ボタン４６、作業者の所望の任意の時期に上糸ＴＵ及び下糸ＴＤを切断するための糸切り操作ボタン４８が設けられている。
【００１９】
アーム部１６の左側面には、針Ｎに上糸ＴＵを挿通させるための糸通し操作レバー５０が設けられ、アーム部１６の下方には、押え足５２を上下するための押え足操作レバー５４が設けられている。更に、アーム部１６の下面において左右に別れた２つの位置には、それぞれ開口部が形成されており、その開口部には、照明装置５６，５８がそれぞれ配置されている。
【００２０】
上記糸切り機構２６ｃの構成は、図２〜図７に示すように構成されており、その各部品は、図８〜図１７に示すようなものであり、以下に説明する。
【００２１】
まず、図８及び図９に示すように、種々の部品を取り付けるための金属製の板である糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２があり、それらには多数の取付のための貫通穴や雌ねじが形成されている。それら糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２の間には、図６に示すように、２本の金属製の円柱形状の間隔維持部材６３が上下両方向からネジで取り付けられ、糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２が上下方向に離れて平行に位置している。即ち、図２等に示すように、糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２との間に、後述のように種々の部品を取り付けるため空間が確保されている。
【００２２】
糸切りベース上部板６０からは下方に突出する原点検出用ピン６４が固定され、この原点検出用ピン６４の側面を覆うように、図６に示すように、弾性体としての硬質ゴム６５が取り付けられる。糸切りベース下部板６２からは上方に突出する他の部品を支持するための円柱形状の金属製の２本の支持ピン６６，６８が固定されている。
【００２３】
また、糸切りベース下部板６２には、下方に突出する回転軸ピン７４及び当接ピン７６が糸切りベース下部板６２に対して固定されており、その回転軸ピン７４及び当接ピン７６は同一形状の金属製の円柱である。尚、回転軸ピン７４や当接ピン７６は別部材のピンではなく、糸切りベース下部板６２を下方へ押し出したエンボス部でも良い。この回転軸ピン７４の突出する下方が糸輪捕捉機構２６ｂの水平な金属製のベース板（図略）の左前部に形成された円形の開口を有する凹みに挿入されると、糸切り機構２６ｃがその回転軸ピン７４を回転中心として回動可能になる。
【００２４】
そして、当接ピン７６が糸輪捕捉機構２６ｂのベース板の左側の後方の端部に当たるまで、糸切り機構２６ｃがその回転軸ピン７４を回転中心として回動されると、糸切りベース下部板６２に形成されたネジ穴７８（雌ネジ）の開口部が、下方から見ると、糸輪捕捉機構２６ｂのベース板に形成されたネジ通過穴と重るため、糸切りベース下部板６２と糸輪捕捉機構２６ｂのベース板とのネジ締めが可能となって、糸切り機構２６ｃと糸輪捕捉機構２６ｂとがネジで下方から締結される。
【００２５】
この糸輪捕捉機構２６ｂの後部は垂直な平坦部が形成されており、その平坦部の下端部は、リアフレーム２２のネジ穴の開口部に沿うように形成されている。従って、その平坦部をリアフレーム２２のネジ穴の近傍に位置させ、そのネジ穴にネジを締め付ければ、そのネジ頭とリアフレーム２２との間で平坦部が挟まれる。このように、糸切り機構２６ｃは糸輪捕捉機構２６ｂに取り付けられ、この糸輪捕捉機構２６ｂを介してリアフレーム２２に取り付けられる。即ち、これら糸輪捕捉機構２６ｂ、糸切り機構２６ｃは、予めモジュール（特定の機能を果たすための複数の部品の集合体）としてモジュール単位に別々に完成され、別々の機能のモジュールどうしが組み付けられている。
【００２６】
糸切りベース上部板６０には、左右方向に伸長した貫通長穴８０が形成され、この貫通長穴８０が形成された部分の上方には、図１０に示すような略板形状の樹脂製のガイド部材８２が、図５に示すように、糸切りベース上部板６０に対して移動不可能にはめられている。このガイド部材８２にも、上下方向に貫通している左右方向に伸長するガイド長穴８４が形成されて、このガイド長穴８４が上方から見て先の貫通長穴８０の内側に重なっている。即ち、左右方向に伸長する上下方向に貫通した部分が形成されている。
【００２７】
また、ガイド部材８２のガイド長穴８４の右端の前方には、略平行四辺形状板の切断刃８６を左右方向に伸長して垂直に挿入するための刃取付溝８８が下方に凹んで形成されており、その刃取付溝８８を形成するように下方に突出する刃カバー９０が設けられ、切断刃８６の下部の前後面及び右側を覆っている。この切断刃８６の刃部は右側端部である。
【００２８】
尚、刃取付溝８８は刃カバー９０よりも左方に長く形成されており、刃取付溝８８に取り付けられた切断刃８６の左下の角が刃カバー９０の設けられていない刃取付溝８８の下方において、どの程度深く切断刃８６が下方へ押し込まれたかを切断刃８６の取付の作業者が視認できるように、その刃取付溝８８の左端の下方付近のガイド部材８２は形成されている。また、この切断刃８６の鋭角な角部はガイド部材８２に接しておらず、下方の鈍角の角部では、下辺が刃取付溝８８の底に接している。切断刃８６の角の先端はどこも接していない。従って、この切断刃８６の取付部分は、安定性が向上している。
【００２９】
ガイド部材８２の上方には、図１１に示すように、左右方向に伸長する金属製の糸捕捉体９２が配置され、その糸捕捉体９２の左側の後方の部分には、下方に突出する２本の円柱形状の金属製の被ガイド部９４，９６が設けられ、その被ガイド部９４，９６は２本ともにガイド長穴８４の前後方向の幅よりわずかに短い直径をなし、ガイド長穴８４に挿入されて、ガイド長穴８４の内周面に摺動可能に接している。このように、針板２８の下方で糸捕捉体９２が左右方向において摺動可能にガイド部材８２に支持されている（図３参照）。尚、左側の被ガイド部９４は、ガイド部材８２よりも下方に突出して、糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２の間の空間にまで達している。
【００３０】
糸捕捉体９２は、略鉤状を成す第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２を有し、往復方向としての左右方向において第１の糸捕捉部１００が第２の糸捕捉部１０２よりも往動側（右側）に位置すると共に、左右方向に直交する前後方向において第１の糸捕捉部１００が第２の糸捕捉部１０２よりも針穴２９寄り（後方）に間隔をあけて位置する。更に、その第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２は垂直面であり、互いに平行に位置している。
【００３１】
即ち、第１の糸捕捉部１００の往復経路は、上記切断刃８６からわずかに離れた後方で左右伸長し、第２の糸捕捉部１０２の往復経路は上記切断刃８６からわずかに離れた前方で左右方向に伸長し、図２４に示す待機位置にある第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２は、図２及び図７に示すように切断刃８６の刃部よりも左側に位置している。その第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２が切断刃８６と平行になるように、糸捕捉体９２はガイド部材８２に支持されている。
【００３２】
また、糸捕捉体９２は、第１の糸捕捉部１００と第２の糸捕捉部１０２とが、連続して一体に形成されて、それらが一体に往復動するように、第１の糸捕捉部１００と第２の糸捕捉部１０２に対して直交して伸展する中間部１０４がそれらと一体に板材を折り曲げて形成されている。
【００３３】
更に、第１の糸捕捉部１００の往動方向の先端部には、下がった段部１０６が形成されており、その部分の上下方向の幅が四分の一になっている。その段部１０６よりも更に往動側となる右端部１０８の少なくとも一部の下辺は、第１の糸捕捉部１００の鉤状に形成された部分の下辺を往動側としての右側に延長して形成され、第１の糸捕捉部１００の鉤状に形成された部分よりも往動方向側としての右側に位置する部分における最下位置である。尚、第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２の往動側の最右端部１０８は右上がりの傾斜が設けられており、下糸ＴＤを往動時に乗り越えやすいように、糸捕捉体９２は構成されている。
【００３４】
ガイド部材８２の上方でガイド長穴８４の前側には、図３等に示すように、後方に伸長した羽毛１１０を有する図３に示す切断糸保持部材１１２が配置されて、更に、この切断糸保持部材１１２の左側に位置するガイド部材８２の上方には、図１３に示す金属製の薄板１１４が配置されており、これら切断糸保持体１１２及び薄板１１４がガイド長穴８４の手前にネジによって共に固定されている。薄板１１４の後方には、右下がりに傾斜するように屈曲された屈曲部１１６が形成され、図３に示すように、その屈曲部１１６の金属の弾性力により下方に上記糸捕捉体９２を押すように、薄板１１４の屈曲部１１６は糸捕捉体９２の上方に配置されている。
【００３５】
ミシンモータ３０とは別の独立した動力源としての糸切り用の図１４に示すようなステッピングモータ１１８が、糸切りベース下部板６２に下面に、図４に示すように、ネジで着脱可能に固定されている。図５に示すように、そのステッピングモータ１１８の上方に伸長するモータ軸１２０及びそのモータ軸１２０に固定された金属製の固定ギヤ１２２は、糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２との間に位置する。
【００３６】
糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２との間で、その固定ギヤ１２２には、図１５及び図１６に示すような樹脂製の上部伝達ギヤ１２４の下部ギヤ部１２６、樹脂製の下部伝達ギヤ１２８のギヤ部１３０が図５に示すように噛み合っている。図６に示すように、これら上部伝達ギヤ１２４及び下部伝達ギヤ１２８は糸切りベース下部板６２に設けられた上方に突出する後側の支持ピン６８によって回転可能に支持されている。
【００３７】
この上部伝達ギヤ１２４には、上下方向に貫通した連結穴１３１がその上部伝達ギヤ１２４の円の中心から半径方向にずれた位置に形成されている。そして、上部伝達ギヤ１２４の中央部分と下部伝達ギヤ１２８の中央部分の間には水平方向に伸展したわずかな空間があり、そこには、上方から見て略「Ｃ」の文字状の連結部材（図略）が配置される。その連結部材の成す「Ｃ」の文字の一端には、上方に伸長するピンが設けられ、先の連結穴１３１に差し込まれ、「Ｃ」の文字の他端には、下方に伸長するピンが設けられている。そして、下部伝達ギヤ１２８の上面に、同様に、その中心から半径方向にずれた位置に形成された貫通した連結穴１３２が形成されており、そこに連結部材の他端のピンが差し込まれている。従って、糸切り用のステッピングモータ１１８の回転に基づいて上部伝達ギヤ１２４と下部伝達ギヤ１２８とが一体に回転する。尚、この連結部材は、半径方向に撓むことができる弾性体で構成されており、バックラッシュを防止する。
【００３８】
糸切りベース上部板６０及び糸切りベース下部板６２との間で、この上部伝達ギヤ１２４の上部伝達ギヤ部１３４は、図１７に示す樹脂製の糸切りレバー１３６の扇部材１３８の後側の扇ギヤ部１４０に図６に示すように噛み合っている。そして、この扇部材１３８の上方には、前後方向に伸長する押圧部材１４２がネジで固着され、図６に示すように、扇部材１３８の前側の円筒部１４４には、糸切りベース下部板６２から上方に突出する前側の支持ピン６６が挿入されている。
【００３９】
従って、上部伝達ギヤ１２４の回転に基づき扇部材１３８と押圧部材１４２とが一体に揺動する。この押圧部材１４２の後端部には、糸捕捉体９２の左側の被ガイド部９４の直径よりもわずかに広い左右方向の幅を有し、上下方向に貫通した水平方向に伸長した押圧長穴１４６が形成されており、図７に示すように、その押圧長穴１４６には、糸捕捉体９２の左側の被ガイド部９４の下方部が挿通されている。
【００４０】
このように糸切り機構２６ｃは図２〜図７に示すように構成されており、ステッピングモータ１１８が上方から見て時計回り回転すると、この押圧長穴１４６の左側部１４７の垂直な内壁面がその糸捕捉体９２の左側の被ガイド部９４の下方部を右方へ押し（往動）、一方、ステッピングモータ１１８が上方から見て反時計回り回転すると、この押圧長穴１４６の右側部１４８の垂直な内壁面がその糸捕捉体９２の左側の被ガイド部９４の下方部を左向へ押すように（復動）、糸切りレバー１３６等は構成されている。
【００４１】
ミシン１０は、図１８に示すような電気的構成を有しており、ＣＰＵ１５０がＲＯＭに記憶された図１９に示すようなフローチャートの制御プログラムや制御データに従って、制御中にＲＡＭ１５４を用いてミシンモータ３０や糸切り用のステッピングモータ１１８等を制御する。その制御プログラムによれば、糸切り時には、主軸３６の各角度では、図２０や図２１に示すように、天秤Ｐ、針棒ＮＢ、送り歯２５、糸切り機構２６ｃが動作し、糸捕捉体９２、上糸ＴＵ、下糸ＴＤ、剣先２７は、図２４〜図３３に示すような位置関係にある。
【００４２】
以下、上述した構成のミシン１０の糸切り動作制御について説明する。
【００４３】
この制御プログラムは、図１９に示すように、糸捕捉体９２の往復開始のタイミングになったことを、主軸３６の角度（位相）が１２５度であることを示す専用シャッター部分（状態検出器３７の一部）に基づき検出すると（Ｓ１０）、左方の待機位置から糸捕捉体９２を距離Ｌ１だけ往動させる行程と（Ｓ２０）、その往動の完了に引き続き、復動の一部のために糸切り用のステッピングモータ１１８を往動時とは逆回転方向の距離Ｌ２だけ駆動制御する行程と（Ｓ３０：糸捕捉体９２は復動経路の途中まで往動するが、そこで一旦停止する。）、糸捕捉体９２が一旦停止している間もミシンモータ３０を回転制御すると共に、水平釜の剣先２７が上糸ＴＵを糸捕捉体９２に至るまでに右方に移動したタイミング（主軸が次の４０度になって止まる直前に、糸切りを完了するよう）になったことを主軸３６のスピードシャッター（１周８０スリット：状態検出器３７の一部）のスリット信号数の累積（主軸５度から６スリット分の信号：主軸回転２７度分）に基づき検出すると（Ｓ４０）、糸捕捉体９２の復動を再開し、糸切り位置を通過させ糸捕捉体９２を元の待機位置まで戻すために距離Ｌ３だけ復動する行程（Ｓ５０）を含んでいる。
【００４４】
上述の図１９に示すフローチャートは、糸切り用のステッピングモータ１１８についての制御を抜粋したものであり、その他の機構例えば、ミシンモータ３０などは公知の割り込み処理によって、これとは別のプログラムで制御される。
【００４５】
尚、糸捕捉体９２が停止している待機期間、期間Ｔ３〜Ｔ５（上記Ｓ４０相当）についても、糸切り用パスルモータ１１８は停止のための励磁をＣＰＵ１５０によって行われる。
【００４６】
上述の動作時の糸捕捉体９２の位置については、糸切り用のステッピングモータ１１８のモータ軸１２０の回転位置や糸捕捉体９２の位置を何らかのセンサーで実際に検出しなくとも、ステッピングモータ１１８の一般的な特性として、モータ軸１２０の回数に基づく糸捕捉体９２の位置（移動距離）に必要な駆動パルス数は逆算できるので、糸切り用のステッピングモータ１１８はいわゆるオープン制御される。例えば、往動開始時から途中停止時までの間、糸捕捉体９２の位置は実際に何らかの検出器によって検出されることなく、その往動距離及び途中までの復動距離に基づく予めデータによって決められている数の駆動パルスが糸切りパスルモータ１１８に一連に供給される。
【００４７】
尚、糸切り用のステッピングモータ１１８の回転開始時には、徐々に駆動パルスを増加して行くスローアップ制御が、その回転停止時には、徐々に駆動パルスを減少していくスルーダウン制御が行われる。従って、単位時間あたりの駆動速度を縦軸に、時間経過を横軸にしてその関係をグラフで示すと、図２２のようになる。そのグラフは移動距離に正比例した高さの台形として表され、往復動で距離等しいので、それぞれの台形の面積ａ１，ａ２，ａ３は、ａ１＝ａ２＋ａ３という関係になる。
【００４８】
オープン制御であるため、ミシン１０の電源投入直後に、扇ギヤ部１４０の左端面の平坦な垂直面が原点検出用ピン６４の側面の硬質ゴム６５に十分に押しつけられように、糸切り用のステッピングモータ１１８は制御されて、その原点が自動的に合わせられる。図２３に示すように、この原点検出処理（Ｓ１００）の後に、模様選択等の通常の縫製作業の処理（Ｓ２００）が可能となる。
【００４９】
上述の制御プログラムによれば、糸切り用ステッピングモータ１１８を往動制御の開始時期Ｔ０と一旦停止後の復動制御の開始時期Ｔ５（速度に関わるパルスの累積開始時期）とが、主軸３６からの信号に起因して決められている。そして、ミシンモータ３０が外部負荷によって全く少しも回転振れを起こさないようなものであれば、そのモータは大変高価であったり、大きなものであったり、複雑な制御や構造であるのでる家庭用ミシンには不向きなものと考えられる。
【００５０】
従って、上述の制御プログラムによれば、往動開始後Ｔ０から一旦停止後の復動開始Ｔ５の間に、ミシンモータ３０が外部負荷によって多少回転振れを起こし（制御通りに全く正確な回転速度でなくても）、上記２つの時期Ｔ０，Ｔ５で主軸３６の角度に基づくように糸切り用のステッピングモータ１１８とミシンモータ３０とが同期をとるように制御されるので、その２つの時期では少なくとも、針Ｎ、水平釜の剣先２７、送り歯２５、糸捕捉体９２が常に糸切りにとって良好な所定の位置関係になる。
【００５１】
尚、ステッピングモータ１１８の駆動データは、一定の負荷を想定して、糸捕捉体９２が水平釜の剣先２７の回転運動に対して糸を捕捉することができる所定の一定の関係になるように決められたものである。また、主軸を４０度で停止させる理由は、天秤Ｐを糸掛け容易な位置に停止させるためであり、この４０度は目標値であって、実際には、多少ずれた位置で停止する。具体的には、ミシンの状況によってブレーキが効き始めて停止するまでに主軸回転で５〜１０度分が通常のミシンモータ３０には必要であり、極めて応答性能が高い高性能なモータを使用しない限りは、水平釜の剣先２７が回転しているうちに、糸切りが完了することになる。
【００５２】
また、上述の制御の説明は、針上停止状態からミシンモータ３０を始動させて糸を切ることを想定したものであるが、縫製中状態からミシンモータ３０を止めることなく、縫製状態から引き続く期間中（縫製終了時）に糸を切ることも可能である。この縫製状態から引き続く期間中に糸を切る場合では、ミシンモータ３０が設定された縫製速度（例えば、縫製速度が２００ｒｐｍに設定）から所定の低速度（８８ｒｐｍ）まで減速され、更に減速（７０ｐｒｍ）するように制御され、主軸３６が１２５度になったら、ミシンモータ３０が回転したままの状態で、上述と全く同様に、糸切り用のステッピングモータ１１８が上記２つの主軸３６の角度（１２５度、次の４０度）に基づき制御され、糸切りが行われる。
【００５３】
この縫製状態から引き続く期間中も、ミシンモータ３０は外的負荷によって制御通りの回転速度（７０ｒｐｍ）に必ずしもならず、数ｒｐｍ程度速度は振れており、制御通りの全く正確な回転速度になっていなくても、糸切りができる。即ち、糸切り時のミシンモータ３０（水平釜の剣先２７）の回転速度が変速中でも、糸捕捉体９２が上糸ＴＵを捕捉できる位置に達しているように、水平釜の剣先２７の回転軌跡等を考慮して、ステッピングモータ１１８の駆動データは作成されている。
【００５４】
上述のように縫製状態から引き続く期間中に糸を切るためには、作業者は予めＬＣＤ付き透明タッチパネル３２の糸切り自動設定ボタンと機能している部分を操作して、自動糸切り有りに設定する。そのように自動糸切り有りに設定しておいて、縫製中にＳＳ操作ボタンを終了のために作業者が押すだけで、縫製終了時のそのときに、作業者が糸切り操作ボタンを押さなくても、自動的に上述の糸切りが行われる。従って、作業者は縫製に集中できるのである。
【００５５】
更に、針下停止状態から糸切りを開始する場合、糸切り開始前の水平釜の剣先２７は、図３４に示すような位置にあるが、ミシン１０が針下停止状態にある時に、作業者が糸切り操作ボタン４８を手で押して、糸切り指令が発生すると、その針下停止状態から糸捕捉体９２の往動及び復動の一部が開始されるように、ステッピングモータ１１８が制御される。このとき、停止していたミシンモータ３０が７０ｒｐｍで回転するように制御されるが、針下停止状態から糸切り完了までの間（主軸３６の回転角度は２７５度）も、同様にミシンモータ３０が外部負荷によって多少回転振れが生じる。
【００５６】
このミシンが針下停止状態にある時の糸切りプログラムやデータは、縫製状態から引き続く期間中に糸を切るものとは別のものである。即ち、ミシンの状態に応じた複数のプログラムやデータが内部の記憶装置に記憶されている。
【００５７】
上述の針上停止状態から糸切りをする場合も、減速中に糸切りをする場合も、針下停止状態から糸切りをする場合も、糸切りのための一定速度域をミシンモータ３０が形成することなく、糸切りは行われる。
【００５８】
尚、糸捕捉体９２の往復動のうち、往動して距離Ｌ２だけ復動させる理由は、下糸ＴＤが糸捕捉体９２の予定外なところ（例えば、最右先端部）に引っ掛かることを防止するためである。また、糸捕捉体９２の復動の途中で糸捕捉体９２を一旦停止させることで（Ｔ３〜Ｔ５）、主軸３６（水平釜の剣先２７等）との回転が再び同期される。もし、糸捕捉体９２の復動開始をあまりにも早くして糸を切断すると、天秤Ｐによる糸の引き上げのため、針Ｎから上糸が抜けてしまうのおそれがあるからである。
【００５９】
次に、糸切り時の糸捕捉体９２や糸の状態を説明する。
【００６０】
糸捕捉体９２は、左方の待機位置で待機していて（図２４）、上述の往動開始タイミングになると右方に往動して（Ｔ０）、下糸ＴＤを乗り越え（図２５）、距離Ｌ１だけ移動して、更に右方の折り返し位置まで下糸ＴＤの上方を横切る（図２６：Ｔ１）。このとき、針Ｎは下糸ＴＤの右側において針板２８の下方にまで達しているが、上糸ＴＵは水平釜の剣先２７に捕捉されていない。往動に引き続き、糸捕捉体９２は、往動とは反対方向の左方に距離Ｌ２だけ復動し、下糸ＴＤが第２の糸捕捉部１０２に捕捉された後に（Ｔ２）、糸捕捉体９２は水平釜の中央付近の上方で停止する（図２７、図３５：Ｔ３）。この距離Ｌ２の復動の途中で、上糸ＴＵは水平釜の剣先２７に捕捉されるが、この距離Ｌ２の復動が完了しても、第２の糸捕捉部１０２にまではまだ達していない。そして、水平釜の剣先２７が上方から見て反時計回りに更に回転すると、上糸ＴＵの水平釜の上方に位置する部分が水平釜の剣先２７によって右方に移動されて、上糸ＴＵも第２の糸捕捉部１０２に捕捉される（図２８，図３６：Ｔ４）。
【００６１】
糸切り中に継続して回転しているミシンモータ３０の停止直前に、糸捕捉体９２が左方へ再び復動しはじめると、第２の糸捕捉部１０２によってのみ上糸ＴＵ及び下糸ＴＤを左方に移動する（Ｔ５）。このとき、右端部１０８は糸捕捉体９２の右側の最下辺であるので、針側の上糸が糸捕捉体９２の下方に入り込み予期していない状態に上糸ＴＵがなることが防止されている。
【００６２】
そして、糸捕捉体９２が少し左方へ移動すると、上糸ＴＵが第２の糸捕捉部１０２の前面に巻き付くように位置し、その巻き付いた部分よりも針側の上糸ＴＵは第１の糸捕捉部１００の段部１０６のすぐ右側で、且つ、右端部１０８の上方に位置している（図２９，図３７）。潜り込み防止の部分（右端部１０８）を第２の糸保持部１０２に設けても、その上部となる段部１０６が低く形成されているので、糸捕捉体９２の前面に巻き付いた針側の上糸ＴＵの針穴２９への向かう上方に至る経路が確保されている。
【００６３】
また、糸捕捉体９２によって捕捉される部分と針穴２９との間に位置する中間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤは、送り歯２５の貫通部を後方から前方にかけて前下がりに斜めに通過している。更に、糸捕捉体９２によって捕捉される部分と針穴２９との間に位置する中間で、その糸捕捉体９２よりも布側の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが、送り歯２５の下面の前端の切り欠け部２５ｂに沿って当初より位置している。糸切り当初は、その切り欠け部２５ｂの左側の歯柱２５ｃの前面（送り歯２５の前面）には、糸捕捉体９２よりも布側の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤ、並びに、針側の上糸ＴＤは巻き付いていない（図４１参照）。
【００６４】
復動再開後、糸捕捉体９２による左方への移動に伴って、その捕捉された部分と針穴２９との間の中間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが歯柱２５ｃの左側面から前側面にわたって接触し、捕捉された部分と針穴２９との間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤによる上から見た状態の線がその接触部分で屈曲される。
【００６５】
即ち、捕捉された部分と歯柱２５ｃに接触する部分との間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤによる上方から見た状態の線が、歯柱２５ｃに接触する部分と針穴２９との間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤによる上方から見た状態の線よりも、左右方向に近づき、第１の糸捕捉部１００の鉤部の開放部からその奥側（右側）に至り、第２の糸捕捉部１０２にも上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが捕捉される（図３０、図３８：Ｔ６）。
【００６６】
このため、第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２がその間の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤを左方から見て水平に張った状態で左方へ移動し、続いて、第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２の間の水平な上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが垂直な切断刃８６に交差するように接触して、第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２の間で、上方から見ると「Ｖ」の文字を９０度反時計回りに回したように上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが屈曲され、その糸捕捉体９２の近傍では、上方から見ると「Ｗ」の文字を９０度時計回りに回したような状態に上糸ＴＵ及び下糸ＴＤがなり（図３１、図３９、図４０）、上糸ＴＵ及び下糸ＴＤが緊張して切断刃８６によって切断される（図３２：Ｔ７）。
【００６７】
この糸捕捉体９２の距離Ｌ３の復動時においては、第１の糸捕捉部１００及び第２の糸捕捉部１０２の間に切断刃８６は位置し、第１の糸捕捉部１００が第２の糸捕捉部１０２よりも後に切断刃８６による切断位置を左方へ通過して、糸捕捉体９２は再び待機位置に戻る（Ｔ８）。
【００６８】
切断された針側の上糸ＴＵ及び下糸ＴＤ（ボビン側）は、弾性のある羽毛１１０によって保持される。また、図４０に示すように、第１の糸捕捉部１００が第２の糸捕捉部１０２よりも右方に位置した状態で切断が行われるので、第１の糸保持部１００と第２の糸保持部１０２とが前後に離れた隙間における切断された糸端の長さについては、布側の長さｄ２が針側の長さｄ１よりも長くなる。従って、切断された糸端の一方の針側の糸を長く、他方の布側の糸を短くという、両方の糸端の長さを同時に良好なものとすることができる。
【００６９】
尚、上述の図２４等は、針Ｎが最も左方に寄っている左基線での状態を示すものであるが、上記制御プログラムによれば、針Ｎが左右方向の振り範囲のどこにあっても、上糸ＴＵ及び下糸ＴＤを確実に切断することができる。即ち、針Ｎの左右方向の位置に応じた複数の制御プログラムは必要ないのである。しかしながら、制御プログラムを交換する変更するには、ＲＯＭ１５２を別の制御プログラムを記憶したものと物理的に交換することが必要である。
【００７０】
上述の実施の形態においては、垂直な２枚の糸捕捉部１００，１０２を設けたが、適宜、傾斜しているが互いに平行である２枚の糸捕捉部を設けるようにしたり、垂直方向から互いに逆に傾斜した２枚の糸捕捉部を設けるようにしても良い。上述の実施の形態においては、垂直な２枚の糸捕捉部１００，１０２と平行な切断刃８６を設けたが、糸捕捉体９２の往復動に支障がないのであれば、傾斜させても良い。
【００７１】
上述の実施の形態においては、２枚の糸捕捉部１００，１０２を中間部１０４で連続させているので十分な剛性がある糸捕捉体９２を簡単にでき、その位置あわせもする必要がない。別々の部材の糸捕捉部を溶接やネジ等によって接合しても良い。
【００７２】
上述の実施の形態においては、２枚の糸捕捉部１００，１０２には刃部が設けられていないが、必要に応じて刃部を鉤状に形成された部分の左端部に設けても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１記載のミシンでは、第１の糸捕捉部が第２の糸捕捉部よりも後に切断刃による切断位置を通過して、第１の糸捕捉部と第２の糸捕捉部とによって捕捉された糸がその間に位置する切断刃に交差するように移動して切断されるので、切断された糸の一方を長く、他方を短くという良好なものとすることができる。また、糸捕捉体の往動方向の先端部が低くなっているので、糸の針穴寄りの位置での糸の経路が確保され、良好に糸切りを行える。また、段部よりも往動側にその最下部があるので、糸捕捉体の下方への不用意な潜り込みが防止され、良好に糸切り行える。
【００７４】
請求項２記載のミシンでは、第１の糸捕捉部と第２の糸捕捉部とを連続して繋ぐ中間部を有し、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部と前記中間部とは一体形成されているので、剛性のある糸捕捉体を簡単に作製できる。
【００７５】
【００７６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るミシンの全体図であり、（ａ）はミシンの上面図であり、（ｂ）は作業者側から見た前面図である。
【図２】本実施の形態に係る糸切り機構の前面図である。
【図３】本実施の形態に係る糸切り機構の上面図である。
【図４】本実施の形態に係る糸切り機構の下面図である。
【図５】本実施の形態に係る糸切り機構の右側面図である。
【図６】本実施の形態に係る糸切り機構の左側面図である。
【図７】本実施の形態に係る糸切り機構の後面図である。
【図８】本実施の形態に係る糸切りベース上部板の図である。
【図９】本実施の形態に係る糸切りベース下部板の図である。
【図１０】本実施の形態に係るガイド部材の図である。
【図１１】本実施の形態に係る糸捕捉体の図である。
【図１２】本実施の形態に係る切断糸保持部材の図である。
【図１３】本実施の形態に係る薄板の図である。
【図１４】本実施の形態に係る糸切り用のステッピングモータの図である。
【図１５】本実施の形態に係る上部伝達ギヤの図である。
【図１６】本実施の形態に係る下部伝達ギヤの図である。
【図１７】本実施の形態に係る糸切りレバーの図である。
【図１８】本実施の形態に係るミシンの電気的な構成を示すブロック図である。
【図１９】本実施の形態に係る糸切り制御のフローチャートである。
【図２０】本実施の形態に係るミシンのタイミングチャートである。
【図２１】本実施の形態に係る待機位置からの糸捕捉体の位置と時間経過との関係を示す概略図である。
【図２２】本実施の形態に係る糸捕捉体のための駆動速度と時間経過との関係を示す概略図である。
【図２３】本実施の形態に係るミシンの電源投入直後の制御のフローチャートである。
【図２４】本実施の形態に係る糸捕捉体が待機位置にある糸切り機構を上方から見た図である。
【図２５】本実施の形態に係る糸捕捉体が下糸を乗り越えるときの糸切り機構を上方から見た図である。
【図２６】本実施の形態に係る糸捕捉体が往復動の折り返し位置にある糸切り機構を上方から見た図である。
【図２７】本実施の形態に係る糸捕捉体が復動の途中で停止している糸切り機構を上方から見た図である。
【図２８】本実施の形態に係る糸捕捉体が上糸を捕捉したときの糸切り機構を上方から見た図である。
【図２９】本実施の形態に係る糸捕捉体の前面に上糸が巻き付いたときの糸切り機構を上方から見た図である。
【図３０】本実施の形態に係る糸捕捉体の第１の糸捕捉部が糸を捕捉したときの糸切り機構を上方から見た図である。
【図３１】本実施の形態に係る糸を切断する直前の糸切り機構を上方から見た図である。
【図３２】本実施の形態に係る糸捕捉体が糸切断後に待機位置に戻った糸切り機構を上方から見た図である。
【図３３】上記図３０に送り歯を合わせて表した図である。
【図３４】本実施の形態に係るミシンが針下停止上程であるときの水平釜の剣先を示す図である。
【図３５】上記図２７の本実施の形態に係る糸捕捉体の拡大図である。
【図３６】上記図２８の本実施の形態に係る糸捕捉体の拡大図である。
【図３７】上記図２９の本実施の形態に係る糸捕捉体の拡大図である。
【図３８】上記図３０の本実施の形態に係る糸捕捉体の拡大図である。
【図３９】上記図３１の本実施の形態に係る糸捕捉体の拡大図である。
【図４０】上記図３１の本実施の形態に係る糸捕捉体の上方からの拡大図である。
【図４１】本実施の形態に係る送り歯の拡大図であり、（ａ）は左斜め前方からの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面でについて、糸が通っている状態を示す図である。
【図４２】従来の糸切り機構の図である。
【符号の説明】
１０ミシン
８６切断刃
９２糸捕捉体
１００第１の糸捕捉部
１０２第２の糸捕捉部
１１８糸切り用のステッピングモータ
ＴＵ上糸
ＴＤ下糸

Claims

縫い針の通過を許容する針穴を形成された針板と、前記針板の下方で往復動され、その往復方向に伸長して、略鉤状を成す第１の糸捕捉部及び第２の糸捕捉部を有する糸捕捉体と、前記糸捕捉体の第１の糸捕捉部及び前記第２の糸捕捉部の間に少なくとも復動時に位置して、前記第１の糸捕捉部及び前記第２の糸捕捉部に捕捉された糸を切断する切断刃とを備えるミシンであって、
前記往復方向において前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも往動側に位置すると共に、前記往復方向に直交する方向において前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも針穴寄りに間隔をあけて位置し、前記糸捕捉体が復動するときには、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部とがその間で捕捉された糸を前記切断刃に交差するように移動して、前記第１の糸捕捉部が前記第２の糸捕捉部よりも後に前記切断刃による切断位置を通過するように配置されており、且つ前記第１の糸捕捉部の往動方向の先端部に上下方向の幅が狭くなるように下がった段部が形成され、前記段部よりも往動側の端部の少なくとも一部の下辺は、前記第１の糸捕捉部の鉤状に形成された部分よりも往動側に位置する部分における最下位置であるように形成されている糸捕捉体を備えることを特徴とするミシン。
前記糸捕捉体は、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部とを連続して繋ぐ中間部を有し、前記第１の糸捕捉部と前記第２の糸捕捉部と前記中間部とは一体形成されていることを特徴とする請求項１記載のミシン。