JP5508698B2 - ミシン及びこのタイプのミシンを用いてシームの初めを縫う方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブル部分に記載のミシンに関する。本発明はさらに、このタイプのミシンを用いてシームの初めを縫う方法に関する。

一般タイプのミシンが特許文献１から知られている。そこに記載された、上糸（ニードルスレッド）の自由糸端部を引き戻すための手段は非常に広範囲である。

ＤＥ１０２３４２５１Ａ

従って、本発明の目的は、シームの初めに生地から突出した短い一本の上糸を操作上安全に実現することであり、これは少しの建設的な努力で達成される。

この目的は、本発明によれば、請求項１の特徴に述べられた構成を備えたミシンにより達成される。

本発明は、糸レバーと第２上糸クランプの間の糸引張装置が、糸レバーの下向き運動の間に作られる過度の糸を上糸供給部に向かう糸レバーの領域から引き離すという事実に基づいている。ここで、初めのシームを縫うとき、上糸は糸レバーにより生地に引き戻され、短い一本の上糸だけ、すなわちその自由端がシームの初めに生地から突出して残る。この目的のために、上糸は、糸引張装置により作られる糸経路差に等しい距離だけ引き戻される。結局、上糸の突出した自由端をさらに切断することでこれを短くする必要なく、視覚的に満足のいく初めのシームが実現される。これは特に、シームの視覚的特性が特に興味深いアプリケーション、例えば自動車の内装品のためのレザーを共に縫うとき有利である。糸引張装置は、作動可能な第２上糸クランプから分離したコンポーネントとしてデザインされてもよい。例えば、糸引張装置は、糸レバーと上糸メインテンショニング装置の間に延在する上糸と協働する糸エントレイナーとしてデザインされてもよい。

請求項２に記載の糸引張装置の構成は特に好ましいことが判明した。

請求項３の糸経路差は視覚的に満足のいくシームを生じさせる。ミシンの適用に依存して、他の糸経路差も考えられる。

請求項４の糸引張装置は、少ない建設的努力で上糸ガイドユニットと一体化される。

請求項５の様々な糸引張位置により、シームの初めにおける上糸の引っ張りがそれぞれのエッジ状態に適合される。要求通り設定可能なこれらの糸引張位置は特に自動的に変更され、従って、ミシンに対する要件に依存して複数の可能な糸経路差の１つを自動的に設定することができる。これは、例えばオペレータにより選択されたそれぞれの縫いプログラムに依存して、制御されて実現される。次いで、この位置の変化は糸引張装置の制御ドライブにより実行される。

請求項６のドライブは操作上安全で経済的に実現され、素早い位置の変化を保証する。それに代えて、糸引張装置を動かすために、空気圧ドライブやステッパモーターも考えられる。

請求項７の糸引張装置の構成は、糸引張装置及び第２上糸クランプを共に設置される１つのユニットに一体化できる。

請求項８の方法の利点は、装置に対して上で述べた利点と一致する。

請求項９の作動は、初期ステッチに続くミシンプロセスにおける糸引張装置の不必要な作動を回避する。第１ステッチが作られるとき、換言すればシームの初めに、糸引張装置は作動する。好ましくは、この第１ステッチの全シーケンスは、アームシャフトの所定の回転速度で実行される。当該回転速度は、アームシャフトの通常の操作速度より低い。

請求項１０に記載のタイムラグは、シームの初めの操作上安全な上糸引張シーケンスを保証するのに適することが判明した。操作上安全な引張を保証するため、タイムラグは特定の最小値以下に落ちてはならない。

請求項１１に記載の絶対値の（absolute）タイムラグは、糸引張装置の安全操作を保証するのに特に適することが分かった。

本発明の実施形態を図を用いて詳細に以下に説明する。
ミシン１は、上側アーム２と下側ハウス状ベースプレート３を有し、これらはスタンド４で連結され、Ｃ形状のハウジングを形成している。アームシャフト５（図２参照）がアーム２に設置され、当該アームシャフト５は、スタンド４に収容されたベルトドライブと共にモータによって回転駆動する。モータに連結しているのは、図１の上側アーム２に概略的に示された中央制御ユニット６であるが、これは別な位置に配置されてもよく、またミシン１に対して外側から、例えばケーブルにより連結してもよい。アームシャフト５によって、針バー７は上下に移動し、針８がその下側端部に固定されている。上糸９（図２参照）は針８のアイを通って延びる。

フック１０がベースプレート３に配置され、フック１０は垂直回転軸１１（図２参照）まわりに回転駆動できる。回転運動は、従来の態様によりアームシャフト５から得られる。ボビン糸１３（図１１参照）の供給部は、それぞれフック１０のボビンケース又は糸巻きケース１２に位置する。

図２は、どのように上糸９がミシン１を通ってガイドされるかを詳細に示す。上糸フィード方向、換言すれば上流方向と反対の上糸の行程（延在）の供給サイドコースに沿う針８のアイから分かるように、第１上糸クランプ１４が配置され、これは第１上糸クランプ１４の基体１６に対して移動可能なクランププレート１５を有する。信号の交換が可能なように制御ユニット６に連結しているため、第１上糸クランプ１４は、上糸９が第１上糸クランプ１４の位置でクランプされる第１糸クランプ位置と、第１上糸クランプ１４が上糸９を解放する解放位置の間で移動できる。第１上糸クランプ１４の近くで、上糸９は実質的に垂直方向に延びる。

第１上糸クランプ１４を通る上糸９の通過は、基体１６の多数の糸通過開口１７によって画定される。図に示された実施形態では、上糸９は、糸フィード方向と垂直に位置する全部で４つの糸通過開口の１つである、右の第２糸通過開口１７を通って延びている。

第１上糸クランプ１４の上流に、糸レバー１８が配置され、その上下運動もそれ自体公知の態様でアームシャフト５から得られる。糸レバー１８の自由端に配置された糸レバーアイ１９と第１上糸クランプ１４の間で、上糸９は、図２に従う基体１６の上側端部に配置されたガイドアイ２０を通ってさらに延びている。

糸レバー１８の上流では、上糸９が上糸メイン引張装置２１を通って延在している。当該上糸メイン引張装置２１は２つのメインテンショナー２２を有し、これらはそれ自体公知の態様で作動し、上糸供給方向に連続して配置されている。上糸メイン引張装置２１は、信号の交換が可能なように中央制御ユニット６に連結している。制御ユニット６で駆動されると、メインテンショナー２２は所定の糸テンションを実現するように上糸９に作用する。

上糸メイン引張装置２１と糸レバー１８の間で、上糸９は、設定可能に上糸供給方向と垂直に移動可能な別なガイドアイ２３を通って延在する。

２つのメインテンショナー２２の上流に配置されているのは、糸引張装置２４である。糸引張装置２４は、回転ジョイント２６を介して第２上糸クランプ２８のクランププレート２７に連結した回転可能ブラケット２５を有する。従って、糸引張装置２４は、第２上糸クランプ２８のクランププレート２７に設置されている。その自由端では、糸引張装置２４のブラケット２５は、上流メインテンショナー２２と第２上糸クランプ２８の間の上糸９の行程のコースと垂直に移動可能な糸アイ２９を有する。ブラケット２５は、図２に示されるニュートラル位置と図４に示される糸引張位置の間で移動できる。図４では、上糸メイン引張装置２１と第２上糸クランプ２８の間における上糸９の糸経路は、ブラケット２５のニュートラル位置での上糸９の対応する糸経路より糸経路差だけ長い。説明した実施形態では、この糸経路差は例えば２０ミリメートルになる。

一方でニュートラル位置の糸アイ２９と上流メインテンショナー２２の間に、他方でニュートラル位置の糸アイ２９と第２上糸クランプ２８の間に、１つの糸ガイドピン３１が、上糸の行程コースに沿って設置プレート３０上にそれぞれ配置され、設置プレート３０はアーム２に設置されている。ブラケット２５の糸引張位置では、上糸９は両方の糸ガイドピン３１と交わって、糸ガイドピンの間のブラケット２５の糸アイ２９と斜めに交差して延びる。２つの糸ガイドピン３１は、ブラケット２５が糸引張位置にあるかニュートラル位置にあるかに関係なく、上糸９が、上流メインテンショナー２２に延びる前に同じ地点で第２上糸クランプ２８から出て延びることを保証する。

ブラケット２５は、信号の交換を可能にするために制御ユニット６に接続した電磁ドライブによってニュートラル位置と糸引張位置の間で移動できる。電磁ドライブに代えて、ブラケット２５は、空気圧又はステッパモーターにより作動してもよい。

第２上糸クランプ２８の上流では、やはり公知の態様で作動する上糸プリテンション装置３２が配置されており、信号の交換を可能にするために制御ユニット６に接続してもよい。ガイドピン３１に加えて、２つのメインテンショナー２２を有する上糸メインテンション装置２１、そこに設置された糸引張装置２４を有する第２上糸クランプ２８、及び上糸プリテンション装置３２も設置プレート３０に取り付けられている。

上糸プリテンション装置３２の上流では、上糸９は、ほぼ９０°前に曲がった設置プレート３０の上側エッジ領域に形成された糸通過開口３３を通過する（図２参照）。糸通過開口３３の上流に配置されているのは、詳細には説明しないが上糸供給部として機能する上糸ボビンである。

図２〜１０は、アームシャフト５の瞬間回転位置を示す。角度目盛り３５が、アームシャフト５の端部に締結されたハンドル車に配置され、それと共に回転する。角度目盛り３５は、アームシャフト５の完全な回転を示すように３６０の角度量に分かれている。角度目盛り３５のそれぞれの角度位置は以下の説明のそれぞれに示される。

図２，３は、２０５°位置のアームシャフト５を示す。この位置では、針バー７は、１８０°に位置する下死点から再び少し移動しており、針８のアイの隣に上糸ループ３６が形成される。２０５°の位置では、フック１０のフック先端３７は、上糸９を引っ張って行くように上糸ループ３６に噛み合う。

生地平面ＮＥが図３に線で示されている。この線は、ミシン１の針プレート３９上にある生地位置３８に対応する。２０５°位置では、第１上糸クランプ１４が糸クランプ位置にある。上糸メインテンション装置２１は作動しておらず、結局上糸９はテンションを受けない。糸引張装置２４はニュートラル位置にある。第２上糸クランプ２８は糸クランプ位置にある。上糸プリテンション装置３２は作動しており、結局上糸９は、上糸ボビンと上糸プリテンション装置３２の間でテンションを受ける。糸レバー１８は下死点に下がる途中である。糸レバー１８はすでにその上死点から移動してきており、図２，３に示されるように、２つの上糸クランプ１４，２８の間で余分の糸が生じる。言い換えれば、糸はこの地点でテンションを受けていない。この余分な糸は、糸レバー１８の上死点から図２，３に示された２０５°位置までの糸レバーアイ１９の行程距離のほぼ２倍の大きさになる。

図４，５は２２５°のアームシャフト位置を示す。従って、図２，３に従う位置と比べて、アームシャフト５は縫い方向に２０°回転している。

２２５°位置では、第１上糸クランプ１４は糸クランプ位置にある。上糸メインテンション装置２１はまだ作動していない。糸引張装置２４のブラケット２５は糸引張位置に移動している。第２上糸クランプ２８は糸クランプ位置にある。

２２５°位置では、糸レバーアイ１９はさらに下に移動しており、その下死点の上流に位置している。糸引張装置２４を糸引張位置に移動させることにより、図２，３に従う上糸アイ１９近くの余分な上糸は、糸引張装置２４の糸アイ２９に向かって引き戻されている。上糸９は、糸レバーアイ１９と第１上糸クランプ１４の間でほぼ伸びている。

２２５°位置では、フック１０は回転軸１１のまわりを対応する角度だけ、すなわち回転軸１１のまわりを４０°回転している。上糸９はフック先端３７により下に引っ張られている。

図６，７は、３０５°アームシャフト位置を示す。３０５°位置では、糸レバーアイ１９は下死点の近くに位置している。

第１上糸クランプ１４は糸解放位置にある。上糸メイン引張装置２１は作動し、従って上糸９のテンションは維持される。糸引張装置２４のブラケット２５はニュートラル位置にある。第２上糸クランプ２８は糸解放位置にある。上糸プリテンション装置３２は作動する。３０５°位置では、上糸９はさらにフック１０を通って下に引っ張られている。

２２５°アームシャフト位置と３０５°アームシャフト位置の間の行程では、フック１０は、上糸９の自由端４０を生地３８を通って下に引っ張る。アームシャフト５が回転し続けると、糸レバー１８は上糸を引っ張り生地に戻す。結局、自由端４０は、対応する小さめの量の糸長さだけ生地から突出する。

図８は、０°アームシャフト位置を示す。このアームシャフト位置では、針バー７はその上死点に達している。この位置は、生地３８の挿入のために、針８の下の最大の自由スペースが得られる位置なので、縫いプロセスの初め、言い換えればシームの初めに選択される。

０°位置では、第１上糸クランプ１４は糸解放位置にある。上糸メイン引張装置２１は作動する。糸引張装置２４はニュートラル位置にある。第２上糸クランプ２８は作動しない。上糸プリテンション装置３２は作動する。糸レバー１８は下死点から上死点に向かう途中にある。

図９，１０は６５°アームシャフト位置を示す。針８はボトムへの途中にある。２つの上糸クランプ１４及び２８は解放位置にある。上糸メイン引張装置２１は作動する。上糸プリテンション装置３２は作動する。糸引張装置２４はニュートラル位置にある。

図１〜１０に従うアームシャフト５の角度位置の上述のシーケンスは、糸引張装置２４の動作モードを示すために選択されている。

糸引張装置２４の実際の動作は、上糸９が織り混ぜられないが自由端４０を有する図８に従う０°位置にアームシャフト５があるときに開始する。この位置では、二重層生地が挿入される。ステータスメッセージ「シームの初め」が制御ユニット６に記憶される。図８に従う位置から始まって、図１１に示すようにシームが生地３８に縫われる。その時だけ、すなわちまさに最初のステッチが作られるときだけ、糸引張装置２４は上述のように作動する。後続のステッチが作られるとき、糸引張装置２４は常にニュートラル位置に留まる。糸引張装置２４が作動して２２５°アームシャフト位置における糸引張位置に移動すると、これにより、上糸９の自由端４０は糸レバー１８を介して生地３８を通して引っ張り戻され、短くされる。

糸引張装置２４が、ニュートラル位置から糸引張位置に移動し、初めてバックすると、制御ユニット６に記憶されたステータスメッセージ「シームの初め」は「連続シーム」に変わる。そのステータスメッセージは、糸切断プロセスが実行されると制御ユニット６の「シームの初め」に戻る。このステータスメッセージは、後の縫いプロセスの間モニターされる。糸引張装置２４は、ステータスメッセージが「シームの初め」のときのみ作動する。

生地３８から突出した自由端４０の長さは、糸引張位置におけるブラケット２５の角度位置によって画定される。特に、ブラケット２５がステッパモーターで駆動する場合、様々な糸端部長さが制御ユニット６において予め選択される。糸引張位置におけるブラケット２５の角度位置は、選択された糸端部長さに依存して制御ユニット６により画定される。それに代えて、対応する糸端部長さを生じる糸引張長さは、ブラケット２５のための機械ストッパにより設定されてもよい。

同時に上糸クランプ１４，２８を作動し、上糸メイン引張装置２１を停止させた後５０ｍｓで、糸引張装置２４はニュートラル位置から糸引張位置に移動する。前述の実施形態に従い、後続の戻り運動、すなわち上糸クランプ１４，２８を解放位置に移動させ、上糸メイン引張装置２１を駆動させ、糸引張装置２４をニュートラル位置に移動させる運動は、３０５°位置に達するとき既に完了し、縫いプロセスの故障のない継続が保証される。しかし、これらはいずれにしろほぼ３５０°位置に達するとき完了されなければならない。

制御ユニット６で画定されるが、タイムラグは、上糸クランプ１４，２８及び上糸メイン引張装置２１の位置の操作的に安全な変化を保証するのに必要な時間に実質的に依存する。

糸引張装置がニュートラル位置から糸引張位置に移動し戻る、シームの初めの第１ステッチの全シーケンスは、アームシャフト５の通常の回転速度より遅いアームシャフト５の所定の回転速度で実行される。この減少したアームシャフト５の回転速度も制御ユニット６により画定される。第１ステッチがアームシャフトの所定の回転速度で作られるとき、上糸クランプ１４，２８の作動の際糸引張装置２４の位置を変化させるためのタイムラグと、上糸メイン引張装置２１を停止させるためのタイムラグは、例えば５０ｍｓの一定値になる。同時に上糸クランプ１４，２８を作動し、上糸メイン引張装置２１を停止させた後糸引張装置２４の位置を変化させるタイムラグは、ミシン１のアームシャフト５のオプションで変化可能な回転速度とは無関係に画定される。

ミシンの斜視正面図である。 図１の拡大スケールで、「２０５°ループストローク」アームシャフト位置の図１に従うミシンの上糸ガイドユニットの詳細を示す。 上糸ガイドユニットの図２と同様の図であり、幾つかのコンポーネントは図２に比べて欠けている。 図１の拡大スケールで、「２２５°糸引張装置作動」アームシャフト位置の図１に従うミシンの上糸ガイドユニットの詳細を示す。 上糸ガイドユニットの図４と同様の図であり、幾つかのコンポーネントは図４に比べて欠けている。 図１の拡大スケールで、「３０５°糸引張装置の完全に戻った」アームシャフト位置の図１に従うミシンの上糸ガイドユニットの詳細を示す。 上糸ガイドユニットの図６と同様の図であり、幾つかのコンポーネントは図６に比べて欠けている。 図１の拡大スケールで、「０°針バー上死点」アームシャフト位置の図１に従うミシンの上糸ガイドユニットの詳細を示す。 図１の拡大スケールで、「６５°糸レバー上死点」アームシャフト位置の図１に従うミシンの上糸ガイドユニットの詳細を示す。 上糸ガイドユニットの図９と同様の図であり、幾つかのコンポーネントは図９に比べて欠けている。 上糸と下糸（ボビン糸）で画定されるシーム平面に沿って二重層生地を通る概略縦断面図である。

符号の説明

１ ミシン
７ 針バー
８ ミシン針
９ 上糸
１０ フック
１４ 第１上糸クランプ
１８ 糸レバー
２１ 上糸メイン引張装置
２４ 糸引張装置
２８ 第２上糸クランプ

Claims (11)

1. 上糸（９）の供給部と、
   生地（３８）を通して上糸（９）をガイドするための縫い針（８）を有する針バー（７）と、
   ステッチ形成の間上糸（９）を掴むためのフック（１０）と、
   上糸（９）のループ形成のための糸レバー（１８）と、
   フック（１０）と糸レバー（１８）の間の上糸（９）の行程の供給サイドコースにある作動可能な第１上糸クランプ（１４）と、
   第１上糸クランプ（１４）の上流の上糸（９）の行程の供給サイドコースにある上糸メイン引張装置（２１）とを有し、
   縫い針（８）は、下死点と上死点の間の垂直方向の上下運動のために駆動でき、
   上糸メイン引張装置（２１）は、上糸メイン引張装置（２１）の作動状態において所定量の糸張力を上糸（９）に加えるミシンであって、
   作動可能な第２上糸クランプ（２８）が、上糸メイン引張装置（２１）の上流の上糸（９）の行程の供給サイドコースに設置され、
   糸引張装置（２４）が、糸レバー（１８）と第２上糸クランプ（２８）の間の上糸（９）の行程のコースに配置され、ニュートラル位置と糸引張位置の間で制御されて移動でき、
   ニュートラル位置では、上糸（９）は、第２上糸クランプ（２８）と上糸メイン引張装置（２１）の間の第１糸経路に沿って延び、
   糸引張位置では、上糸（９）は、第２上糸クランプ（２８）と上糸メイン引張装置（２１）の間の第２糸経路に沿って延び、当該第２糸経路は第１糸経路より糸経路差だけ長く、
   シームの初めを縫う際に、
   縫い針（８）を有する針バー（７）を、下死点から、下死点と上死点の間のループストローク位置に持ち上げることで上糸ループ（３６）を形成し、ここで、当該持ち上げは、第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）が上糸を解放するために開き、上糸メイン引張装置（２１）が作動し、糸引張装置（２４）がニュートラル位置にあるときに行われ、
   針バー（７）がループストローク位置に達した後、上糸（９）に張力がなくなるように第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）の糸クランプ位置を制御により操作し、上糸メイン引張装置（２１）を停止させ、
   上糸クランプ（１４，２８）の作動及び上糸メイン引張装置（２１）の停止の後、糸引張装置（２４）をニュートラル位置から糸引張位置に移動させ、それで糸レバー（１８）が下がるときに、上糸（９）は糸レバー（１８）と第１上糸クランプ（１４）の間で短くされ、
   次いで、第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）の糸解放位置を制御により操作し、上糸メイン引張装置（２１）を作動させ、糸引張装置（２４）をニュートラル位置に戻す、ことができるように構成されたミシン。
2. 糸引張装置は、上糸メイン引張装置（２１）と第２上糸クランプ（２８）の間の上糸（９）の行程のコースに配置されることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. ニュートラル位置と糸引張位置の間の運動により作られる糸経路差が２０ｍｍになるように、糸引張装置（２４）が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
4. 糸引張装置（２４）は、糸アイ（２９）が配置された端部に回転可能なブラケット（２５）を有し、この端部は糸の行程のコースと垂直に回転できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシン。
5. 糸引張装置（２４）は、所望に設定可能な様々な糸引張位置の１つに自動的に移動するように制御可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のミシン。
6. 糸引張方向（２４）を変更するための電磁ドライブが設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のミシン。
7. 糸引張装置（２４）は、第２上糸クランプ（２８）のクランププレート（２７）に設置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のミシン。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のミシン（１）を使用するシームの初めを縫う方法にして、
   縫い針（８）を有する針バー（７）を、下死点から、下死点と上死点の間のループストローク位置に持ち上げることで上糸ループ（３６）を形成し、ここで、当該持ち上げは、第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）が上糸を解放するために開き、上糸メイン引張装置（２１）が作動し、糸引張装置（２４）がニュートラル位置にあるときに行われ、
   針バー（７）がループストローク位置に達した後、上糸（９）に張力がなくなるように第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）の糸クランプ位置を制御により操作し、上糸メイン引張装置（２１）を停止させ、
   上糸クランプ（１４，２８）の作動及び上糸メイン引張装置（２１）の停止の後、糸引張装置（２４）をニュートラル位置から糸引張位置に移動させ、それで糸レバー（１８）が下がるときに、上糸（９）は糸レバー（１８）と第１上糸クランプ（１４）の間で短くされ、
   次いで、第１及び第２上糸クランプ（１４，２８）の糸解放位置を制御により操作し、上糸メイン引張装置（２１）を作動させ、糸引張装置（２４）をニュートラル位置に戻す方法。
9. 糸引張装置（２４）は、第１ループが形成されるそれぞれのシームの初めにのみ作動することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 同時に上糸クランプ（１４，２８）を作動させ、上糸メイン引張装置（２１）を停止させた後糸引張装置（２４）の位置を変えるためのタイムラグが、アームシャフト（５）の回転速度とは無関係にミシン（１）により画定されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
11. 糸引張装置（２４）は、同時に上糸クランプ（１４，２８）を作動させ、上糸メイン引張装置（２１）を停止させた後５０ｍｓで糸引張位置（２４）に移動することを特徴とする請求項１０に記載の方法。

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