JP7030464B2

JP7030464B2 - ミシン

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Publication number: JP7030464B2
Application number: JP2017182283A
Authority: JP
Inventors: 辰仁秋山; 隆日塔
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2022-03-07
Anticipated expiration: 2037-09-22
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Description

本発明は、送り調節を行うミシンに関する。

送り歯の動作を自在に行うために、ミシンモーターから動力を得て送り歯に対する送り歯の水平方向の往復動作を行う水平送り機構と、ミシンモーターから動力を得て送り歯に対する送り歯の上下方向の往復動作を行う上下送り機構と、ミシンモーターから水平送り機構に伝わる水平方向の往復動作の振幅を回動により変動させる送り調節体と、送り調節体の回動角度を変えて縫いピッチを変更調節する送り調節モーターとを備えるミシンが従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５６－９１７９０号公報

しかしながら、上記従来のミシンは、送り調節モーターを制御して縫製中に任意に縫いピッチを変更することはできるが、送り歯の周回動作の軌跡の形状を多様に変更調節することはできなかった。

本発明は、送り歯の周回動作の軌跡の形状を多様に変更調節可能とすることをその目的とする。

請求項１記載の発明は、ミシンにおいて、
針棒を上下動させる針上下動機構と、
前記針上下動機構の駆動源となるミシンモーターと、
針板の上の被縫製物を送る送り歯と、
前記ミシンモーターから動力を得て前記送り歯に対して水平方向の往復動作を伝達する水平送り機構と、
前記送り歯に対して上下方向の往復動作を付与する上下送り機構と、
前記ミシンモーターから前記送り歯に伝達される水平方向の往復動作の振幅を回動動作により変動させる送り調節体と、
当該送り調節体の回動角度を変えて縫いピッチを変更調節する送り調節モーターと、
前記送り調節モーターを制御する制御装置とを備えるミシンにおいて、
前記制御装置が、前記針棒の上下動の一周期の間に前記送り調節モーターを制御して前記送り調節体の回動角度を複数回変動させることで、前記送り歯の周回動作の軌跡の形状を変更する制御を行うことを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、ミシンにおいて、
前記制御装置は、前記送り歯の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の一方と、前記針板上面高さとなる二つの通過点の他方とで、それぞれ大きさが異なる第一から第三の縫いピッチになる送り調節体の回動角度となるように前記送り調節モーターを制御することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンにおいて、
前記第一の縫いピッチを前記第二の縫いピッチよりも大きい値とし、前記第三の縫いピッチを前記第一の縫いピッチよりも大きい値としたことを特徴とする。

本発明は、上記構成により、送り歯の周回動作の軌跡の形状を多様に変更調節可能となる。

ミシンのベッド部内の主要な構成を示す斜視図である。送り調節機構の斜視図である。ミシンの制御系を示すブロック図である。図４（Ａ）は基準形の軌跡の形状を実現するためのミシン一回転中の送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図４（Ｂ）は通常の送りを行う場合の基準形の軌跡の形状を示す図、図４（Ｃ）は高さ調節後の軌跡の形状を示す図である。図５（Ａ）は変形軌跡(1)の形状を実現するための送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図５（Ｂ）は変形軌跡(1)の形状を示す図である。図６（Ａ）は変形軌跡(2)の形状を実現するための送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図６（Ｂ）は変形軌跡(2)の形状を示す図である。図７（Ａ）は変形軌跡(3)の形状を実現するための送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図７（Ｂ）は変形軌跡(3)の形状を示す図である。図８（Ａ）は変形軌跡(4)の形状を実現するための送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図８（Ｂ）は変形軌跡(4)の形状を示す図である。図９（Ａ）は変形軌跡(5)の形状を実現するための送り調節体の支軸回りの回動角度変化を示す図、図９（Ｂ）は変形軌跡(5)の形状を示す図である。図１０（Ａ）は基準形の長円の軌跡における送り歯と布押さえの押え圧の関係を示し、図１０（Ｂ）は変形軌跡（１）の矩形の軌跡における送り歯と布押さえの押え圧の関係を示す説明図である。

［実施形態の概略構成］
以下、本発明の実施形態である送り調節機構を備えるミシンについて詳細に説明する。
図１はミシン１００のベッド部内の主要な構成を示す斜視図である。
図１に示すように、ミシン１００は、上軸の回転により縫い針を上下動させる図示しない針上下動機構と、上軸回転の駆動源となるミシンモーター１６（図３参照）と、上糸を下糸に絡める釜１２と、縫い針の上下動に同期して針板１１上の被縫製物たる布地を送る布送り機構３０と、上軸から布送り機構３０の上下送り軸３３に回転力を伝達するベルト機構２０と、上記各構成を支持するミシンフレーム(図示略)と、上記各構成を制御する制御装置９０（図３参照）とを備えている。
なお、上記ミシン１００はいわゆる本縫いミシンであり、一般的な本縫いミシンが備える天秤機構、糸調子、布押さえ等の各構成を備えているが、これらは周知のものなので説明は省略する。

上記ミシンフレームは、ミシンの全体において下部に位置するベッド部と、ベッド部の長手方向の一端部において上方に立設された立胴部と、立胴部の上端部からベッド部と同方向に延設された図示しないアーム部とを備えている。
なお、以下の説明では、ベッド部の長手方向に平行な水平方向をＹ軸方向とし、水平であってＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。

［針上下動機構及びベルト機構］
針上下動機構は、アーム部の内側に配設され、ミシンモーター１６に回転駆動されると共にＹ軸方向に沿って配設された上軸と、縫い針を下端部で保持する針棒と、上軸の回転力を上下動の往復駆動力に変換して針棒に伝達するクランク機構とを備えている（いずれも図示略）。
そして、ベルト機構２０は、上軸に固定装備された主動プーリと、布送り機構３０の上下送り軸３３に固定装備された従動プーリ２１と、主動プーリと従動プーリ２１とに掛け渡されたタイミングベルト２２とを備えている。そして、ベルト機構２０により、上下送り軸３３は上軸と同速度で全回転を行う。
なお、ベルト機構２０に替えてＺ軸方向に沿った縦軸と傘歯車からなる歯車伝達機構で上軸から上下送り軸３３に回転力を伝達しても良い。

［布送り機構］
図１に示すように、布送り機構３０は、針板１１の開口から出没して布地を所定方向に送る送り歯３１と、送り歯３１を保持する送り台３２と、ミシンモーター１６から動力を得て送り台３２に対してＸ軸方向（水平方向）の往復動作を伝達する水平送り機構４０と、送り台３２に対して上下方向の往復動作を付与する上下送り機構６０とを備えている。

［水平送り機構］
水平送り機構４０は、送り台３２に対するＸ軸方向の往復動作のストロークを調節する送り調節機構５０と、上下送り軸３３からＸ軸方向に沿った往復動作を取り出すコネクティングロッド４１と、送り調節機構５０を介してコネクティングロッド４１から往復回動が付与される水平送り軸４２と、水平送り軸４２の往復回動駆動力を送り方向（Ｘ軸方向）の往復駆動力に変換して送り台３２に伝達する水平送りアーム４３とを備えている。

コネクティングロッド４１は、その一端部が上下送り軸３３に固定装備された偏心カム４４を回転可能に保持しており、他端部が送り調節機構５０に連結されている。かかるコネクティングロッド４１は、その長手方向がおおむねＸ軸方向に沿うように配置されており、上下送り軸３３が全回転で駆動すると、コネクティングロッド４１の他端部は偏心カム４４の偏心量の二倍のストロークでその長手方向に沿って往復動作を行う。かかるコネクティングロッド４１の往復動作が送り調節機構５０を介して水平送り軸４２への往復回動力として伝達される。

［送り調節機構］
送り調節機構５０は、図１及び図２に示すように、水平送り軸４２に固定装備されると共に水平送り軸４２を中心とする半径方向外側に延出された揺動アーム５１と、コネクティングロッド４１の他端部と揺動アーム５１とを連結する一対の第一のリンク体５３と、コネクティングロッド４１の他端部の往復運動方向をＸ－Ｚ平面に沿ったいずれかの方向に誘導する一対の第二のリンク体５４と、第二のリンク体５４による誘導方向を決定する送り調節体５５と、送り調節体５５と一体的に回動する支軸５２と、支軸５２に固定装備されると共に支軸５２を中心とする半径方向外側に延出された入力アーム５６と、送り調節体５５を回動させて上下送り軸３３から送り台３２に伝達されるＸ軸方向（水平方向）の往復動作量を調節する送り調節モーター５７と、送り調節モーター５７の出力軸から入力アーム５６に回動力を伝達する二つの伝達リンク５８，５９とを備えている。
なお、水平送り軸４２と上下送り軸３３の位置は入れ替えて配置されていても良い。

第一のリンク体５３は、一端部がコネクティングロッド４１の他端部に連結され、他端部が揺動アーム５１の揺動端部に連結され、これら両端部はいずれもＹ軸回りに回動可能に連結されている。
第二のリンク体５４は、一端部が第一のリンク体５３の一端部と共にコネクティングロッド４１の他端部に連結され、他端部が送り調節体５５の回動端部に連結され、これら両端部はいずれもＹ軸回りに回動可能に連結されている。
送り調節体５５は、その基端部にＹ軸方向に沿った支軸５２が固定装備されており、当該支軸５２はミシンフレーム内でＹ軸回りに回動可能に支持されている。
また、送り調節体５５の回動端部は第二のリンク体５４の他端部とＹ軸回りに回動可能に連結されている。

送り調節機構５０では、第一のリンク体５３と第二のリンク体５４のそれぞれの長手方向が一致する状態、つまり各リンク体５３，５４が丁度重なる状態となるように送り調節体５５を回動させると、コネクティングロッド４１の駆動力が揺動アーム５１に伝わらない状態となる。このとき、水平送り軸４２には往復回動動作が伝わらないので、送り台３２のＸ軸方向の往復のストロークが0、即ち、縫いピッチが0となる。このように、各リンク体５３，５４が重なる状態となる送り調節体５５の回動角度を「送り調節体５５の中立角度」とする。

そして、この送り調節体５５を中立角度から一方に回動させると、その回動角度量に応じて揺動アーム５１側に往復の揺動動作が付与され、これにより正送り方向の縫いピッチを大きくすることができる。
また、この送り調節体５５を中立角度から逆方向に回動させると、やはりその回動角度量に応じて揺動アーム５１側に往復の揺動動作を付与することができるが、この場合には、位相が反転して伝達され、これにより逆送り方向の縫いピッチを大きくすることができる。

送り調節モーター５７は、ベッド部内のＹ軸方向一端部側において、出力軸をＹ軸方向に向けて配置されている。前述した伝達リンク５８は、その長手方向を概ねＸ軸方向に向けてその一端部が送り調節モーター５７の出力軸に固定装備されている。従って、送り調節モーター５７の駆動により伝達リンク５８の他端部は上下に回動を行う。
伝達リンク５９は、その長手方向が概ねＺ軸方向に沿った状態で、その下端部が伝達リンク５８の他端部にＹ軸回りに回動可能に連結されている。従って、送り調節モーター５７の駆動により伝達リンク５９は全体的に上下動を行う。
入力アーム５６は、支軸５２に固定装備されると共に支軸５２から概ねＸ軸方向に沿って延出されており、その延出端部は伝達リンク５９の上端部にＹ軸回りに回動可能に連結されている。
これらにより、送り調節モーター５７が駆動すると、伝達リンク５８，５９及び入力アーム５６を介して送り調節体５５を回動させることができる。

水平送り軸４２は、ベッド部内においてＹ軸方向に沿って回転可能に支持されており、上下送り軸３３に対して布地の送り方向下流側（図１における左方）に配置されている。かかる水平送り軸４２の立胴部側の一端部には前述した送り調節機構５０を介して上下送り軸３３から往復回動力が付与され、水平送り軸４２の他端部からは水平送りアーム４３を介して送り台３２にＸ軸方向に沿った往復動作を伝達する。

水平送りアーム４３は、その基端部が水平送り軸４２の針板１１側の端部に固定連結され、その揺動端部はほぼ上方に向けられた状態でＹ軸回りに回動可能に送り台３２に連結されている。
従って、水平送りアーム４３は、ミシンモーター１６の駆動により送り台３２をＸ軸方向に沿って往復移動させることができる。また、送り台３２のＸ軸方向に沿った往復動作のストロークは、送り調節機構５０の送り調節モーター５７を制御することにより、任意に調節することができる。

［上下送り機構］
上下送り機構６０は、図１に示すように、前述した全回転を行う上下送り軸３３と、上下送り軸３３の針板１１側の端部に固定装備された円形の偏心カム６１と、当該偏心カム６１を一端部で回転可能に保持するコネクティングロッド６２とを備えている。

コネクティングロッド６２は、一端部は前述したように偏心カム６１を擁し、他端部は送り台３２のＸ軸方向の一端部に対してＹ軸回りに回動可能に連結されている。また、コネクティングロッド６２は、他端部が上方に延出されている。
このため、上下送り軸３３に全回転が付与されると、偏心カム６１の偏心量の二倍のストロークでその上下方向に沿って往復動作を行い、送り台３２に往復上下動を付与することができる。

［送り台］
送り台３２は、針板１１の下方に配設され、布送り方向（Ｘ軸方向）における一端部がコネクティングロッド６２に連結され、他端部が水平送りアーム４３に連結されている。また、送り台３２の長手方向中間位置の上部には送り歯３１が固定装備されている。
これにより、送り台３２はその一端部から上下方向に往復駆動力が付与され、他端部からは同じ周期で送り方向の往復駆動力が付与される。そして、これらの往復駆動力を合成することでＸ－Ｚ平面に沿った長円の軌跡を描いて周回動作を行うこととなる。この送り台３２に伴って送り歯３１も長円の周回動作を行い、当該長円周回動作の軌跡の上部領域を移動する際に送り歯３１の先端部が針板１１の開口部から上方に突出し、布地を送ることを可能としている。

［ミシンの制御系］
上記ミシン１００の制御系を図３のブロック図に示す。この図３に示すように、ミシン１００は、各構成の動作制御を行う制御装置９０を備えている。そして、この制御装置９０には、ミシンモーター１６及び送り調節モーター５７が各々のモーター駆動回路１６ａ，５７ａを介して接続されている。
また、ミシンモーター１６には、その回転数を検出するエンコーダ１６１が併設されており、このエンコーダ１６１もモーター駆動回路１６ａを介して制御装置９０に接続されている。

制御装置９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４（ＥＥＰＲＯＭは登録商標）を備え、後述する各種の動作制御を実行する。なお、ＥＥＰＲＯＭ９４に替えて、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ又はＨＤＤ等の不揮発性の記憶装置を備える構成としても良い。
また、制御装置９０には、後述する布送り機構３０に対する各種の動作制御の実行や設定を入力するための操作入力部９６がインターフェイス９７を介して接続されている。

［布送り機構の動作制御（基準形の軌跡パターン）］
ミシン１００では、送り歯３１の布送り方向に沿った往復動作のストロークを送り調節モーター５７により任意に変更可能であることから、上軸一回転の間に送り調節モーター５７を複数回駆動させる制御を行うことにより、送り歯３１の周回動作の軌跡の形状を多様に変更することが可能である。
図４（Ｂ）は通常の送りを行う場合の基準形の軌跡の形状である。図４（Ｂ）では横軸が送り歯３１のＸ軸方向の位置、縦軸がＺ軸方向の送り歯３１の位置を示し、横軸の左側が送り方向下流側、縦軸の0となる位置が針板１１の上面の高さである。
一方、図４（Ａ）は、縦軸が図４（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示しており、横軸が送り歯３１の位相角度を示している。なお、送り歯３１の周回を360°とし、送り歯３１が上死点の位置をスタート（0°）として示している。
なお、送り歯３１の周回角度360°は、縫い針の一周期と同期している。

基準形の軌跡の形状で送り歯３１が周回動作を行う際には、図４（Ａ）に示すように、送り調節体５５の回動角度は上軸一回転の間、一定の角度を維持している。
なお、以下の説明では、この基準形の軌跡の形状における縫いピッチを第一の縫いピッチＰ１（図５（Ａ）参照）とし、当該基準形の軌跡で送り歯３１が周回動作を行う送り調節体５５の回動角度をθ１とする。
また、送り調節体５５の回動角度を中立角度に近づけると布送り方向のストロークが短くなり、中立角度から離れると布送り方向のストロークが長くなる。

この基準形の軌跡では、針板１１の上面を基準として上下にほぼ対称な長円となる。
制御装置９０は、基準形の軌跡で縫製を行う場合には、毎針の上軸一回転の間、送り調節体５５の回動角度をθ１に維持するように送り調節モーター５７を制御する。

［布送り機構の動作制御（変形軌跡(1)の軌跡パターン）］
図５（Ｂ）中において実線で示されているのはボックス送りと呼ばれる変形軌跡(1)の形状、図５（Ａ）は、図５（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示している。
この変形軌跡(1)は前述した基準形の軌跡よりも矩形に近い形状であり、送り歯３１が上昇中と下降中の送り方向（Ｘ方向）の位置変化が少なく、送り歯３１の先端部が針板１１の上面から突出している間の高さ変動が小さい。
例えば、送り台３２に対する送り歯３１の取り付け位置を高く調節した場合には、基準形の長円の軌跡は、図４（Ｃ）に示すように送り歯３１の軌跡が縦軸方向に水平移動する（図中の二点鎖線は送り歯３１の回転軌跡の中心の高さを示す）。そのため、送り歯３１の先端が針板の上面から突出してから送り歯位相２７０°までの間と、送り歯位相９０°から送り歯３１の先端が針板の下面へ下降するまでの間において、被縫製物を送り方向とは逆側へ送ってしまう送り戻しと呼ばれる現象が発生して縫いピッチが変動するという問題が生じる。
しかし、変形軌跡（１）に示すようなボックス送りの場合、送り歯３１が上昇中と下降中の送り方向（Ｘ方向）の位置変化が少ないため、送り戻しが発生せず、送り台３２に対する送り歯３１の取り付け位置を変更しても縫いピッチの変動が生じにくい。
また、図１０（Ａ）に示すように、基準形の長円の軌跡の場合、送り歯３１が上昇中と下降中における布押さえ１７による押え圧が不安定になり易いが、図１０（Ｂ）に示すように、変形軌跡（１）の矩形の軌跡の場合、送り歯３１が被縫製物に接して送る間の布押さえ１７による押さえ圧をほぼ一定に維持することができ、精度良く送りを行うことが可能である。

上記変形軌跡(1)の形状で送り歯３１を送るには、上軸一回転の間に、送り調節体５５が第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２との間で複数回の変動動作が行われるよう送り調節モーター５７が制御される。なお、図５（Ｂ）において、第一の縫いピッチＰ１の軌跡形状を一点鎖線、第二の縫いピッチＰ２の場合の軌跡形状を二点鎖線で例示する。
つまり、制御装置９０は、変形軌跡(1)における最高位置となる通過点α及び最低位置となる通過点βで第一の縫いピッチＰ１（回動角度θ１）となり、針板上面高さとなる二つの通過点ｂ，ｅで第二の縫いピッチＰ２（回動角度θ２）となるように送り調節モーター５７の制御を行って回動角度を変動させる。
なお、回動角度θ１は回動角度θ２よりも中立角度から離れた角度（縫いピッチを大きくする角度）であり、中立角度から離れる角度を大、中立角度に近づく角度を小とする。

より詳細には、変形軌跡(1)における通過点α－ａの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ１に維持し、通過点ａ－ｂの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、通過点ｂ－ｃの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増し、通過点βを含む通過点ｃ－ｄの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ１に維持し、通過点ｄ－ｅの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、通過点ｅ－ｆの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増し、通過点ｆ－αの区間において、送り調節体５５の回動角度をθ１に維持するよう送り調節モーター５７の制御を行う。
つまり、上軸一回転の間に送り調節体５５の回動角度θ１とθ２の間を二往復で変動させている。

なお、変形軌跡(1)の形状は、第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２との間での送り調節体５５の回動角度の変動により実現するが、実際の縫いピッチは第二の縫いピッチＰ２となる。
そして、変形軌跡(1)の形状を任意の縫いピッチで行うことができるように、制御装置９０のＥＥＰＲＯＭ９４には、変形軌跡(1)の形状で送り歯を周回移動させつつ様々なサイズの縫いピッチで送りを行うことができるように、縫製を行う種々の縫いピッチごとに第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせが用意されている。
そして、操作入力部９６から、変形軌跡(1)の形状と縫いピッチの選択が行われると、ＣＰＵ９１は、ＥＥＰＲＯＭ９４内から第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせを読み出し、送り調節体５５の回動角度の変動制御を実行する。

［布送り機構の動作制御（変形軌跡(2)の軌跡パターン）］
図６（Ｂ）は変形軌跡(2)の形状、図６（Ａ）は、図６（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示している。
この変形軌跡(2)は、送り歯３１の送り歯３１の上昇区間は基準形の軌跡と同じ長円状であり、下降区間は変形軌跡(1)と同じ矩形状である。
この軌跡で送り歯３１を送ると、送り前半で送り歯３１が被縫製物に徐々に保持して送り出すことができるので、薄物の被縫製物の送りに適している。

上記変形軌跡(2)の形状で送り歯３１を送るには、制御装置９０は、送り歯３１の変形軌跡(2)における最高位置及び最低位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の一方（下降時の通過点）とで、それぞれ第一の縫いピッチＰ１（回動角度θ１）と第二の縫いピッチＰ２（回動角度θ２）となるように送り調節モーター５７による送り調節体５５の回動角度の変動制御を行っている。
より具体的には、上軸一回転の間に、送り歯３１の最高位置から針板高さまで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、針板高さから最低位置まで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増し、最低位置から最高位置までの間は送り調節体５５の回動角度をθ１に維持するように送り調節モーター５７の制御を行う。
つまり、上軸一回転の間に送り調節体５５の回動角度θ１とθ２の間を一往復で変動させている。

なお、変形軌跡(2)の形状は、第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２との間での送り調節体５５の回動角度の変動により実現するが、実際の縫いピッチはＰ１×1/2＋Ｐ２×1/2となる。
そして、変形軌跡(2)の形状を任意の縫いピッチで行うことができるように、制御装置９０のＥＥＰＲＯＭ９４には、変形軌跡(2)の形状で送り歯を周回移動させつつ様々なサイズの縫いピッチで送りを行うことができるように、縫製を行う種々の縫いピッチごとに第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせが用意されている。
そして、操作入力部９６から、変形軌跡(2)の形状と縫いピッチの選択が行われると、ＣＰＵ９１は、ＥＥＰＲＯＭ９４内から第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせを読み出し、送り調節体５５の回動角度の変動制御を実行する。

［布送り機構の動作制御（変形軌跡(3)の軌跡パターン）］
図７（Ｂ）は変形軌跡(3)の形状、図７（Ａ）は、図７（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示している。
この変形軌跡(3)は、送り歯３１の上昇区間は変形軌跡(1)と同じ矩形状であり、送り歯３１の下降区間は基準形の軌跡と同じ長円状である。
この軌跡で送り歯３１を送ると、送り前半で送り歯３１が被縫製物に十分に圧接し、送り後半で徐々に下降するので、送りの際の被縫製物を強力に保持して送り出すことができ、厚物の被縫製物の送りに適している。

上記変形軌跡(3)の形状で送り歯３１を送るには、制御装置９０は、送り歯３１の変形軌跡(3)における最高位置及び最低位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の一方（上昇時の通過点）とで、それぞれ第一の縫いピッチＰ１（回動角度θ１）と第二の縫いピッチＰ２（回動角度θ２）となるように送り調節モーター５７を制御する。
より具体的には、上軸一回転の間に、送り歯３１の最高位置から最低位置まで調節体５５の回動角度をθ１に維持し、最低位置から針板高さまで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、針板高さから最高位置まで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増するように送り調節モーター５７の制御を行う。
つまり、上軸一回転の間に送り調節体５５の回動角度θ１とθ２の間を一往復で変動させている。

なお、変形軌跡(3)の形状は、第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２との間での送り調節体５５の回動角度の変動により実現するが、実際の縫いピッチはＰ１×1/2＋Ｐ２×1/2となる。
そして、変形軌跡(3)の形状を任意の縫いピッチで行うことができるように、制御装置９０のＥＥＰＲＯＭ９４には、変形軌跡(3)の形状で送り歯を周回移動させつつ様々なサイズの縫いピッチで送りを行うことができるように、縫製を行う種々の縫いピッチごとに第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせが用意されている。
そして、操作入力部９６から、変形軌跡(3)の形状と縫いピッチの選択が行われると、ＣＰＵ９１は、ＥＥＰＲＯＭ９４内から第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２の適正な組み合わせを読み出し、送り調節体５５の回動角度の変動制御を実行する。

［布送り機構の動作制御（変形軌跡(4)の軌跡パターン）］
図８（Ｂ）は変形軌跡(4)の形状、図８（Ａ）は、図８（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示している。
この変形軌跡(4)は、送り歯３１の上昇区間は基準形の軌跡よりも布送り方向に長い長円状であり、送り歯３１の下降区間は変形軌跡(1)と同じ矩形状である。
この軌跡で送り歯３１を送ると、送り前半で送り歯３１が被縫製物により徐々に保持して送り出すことができるので、変形軌跡(2)よりもさらに薄物の被縫製物の送りに適している。

上記変形軌跡(4)の形状で送り歯３１を送るには、制御装置９０は、送り歯３１の変形軌跡(4)における最高位置及び最低位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の一方（下降時の通過点）と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の他方（上昇時の通過点）とで、それぞれ第一の縫いピッチＰ１（回動角度θ１）と第二の縫いピッチＰ２（回動角度θ２）と第三の縫いピッチＰ３（回動角度θ３）となるように送り調節モーター５７を制御する（但し、θ２＜θ１＜θ３）。
より具体的には、上軸一回転の間に、送り歯３１の最高位置から針板高さまで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、針板高さから最低位置まで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増し、最低位置から針板高さまで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ３に漸増し、針板高さから最高位置まで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ３からθ１に漸減するように送り調節モーター５７の制御を行う。
つまり、上軸一回転の間に送り調節体５５の回動角度θ１とθ２の間を一往復、回動角度θ１とθ３の間を一往復で変動させている。

なお、変形軌跡(4)の形状は、第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２と第三の縫いピッチＰ３となる回動角度θ３との間での送り調節体５５の回動角度の変動により実現するが、実際の縫いピッチはＰ２×1/2＋Ｐ３×1/2となる。
そして、変形軌跡(4)の形状を任意の縫いピッチで行うことができるように、制御装置９０のＥＥＰＲＯＭ９４には、変形軌跡(4)の形状で送り歯を周回移動させつつ様々なサイズの縫いピッチで送りを行うことができるように、縫製を行う種々の縫いピッチごとに第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２と第三の縫いピッチＰ３の適正な組み合わせが用意されている。
そして、操作入力部９６から、変形軌跡(4)の形状と縫いピッチの選択が行われると、ＣＰＵ９１は、ＥＥＰＲＯＭ９４内から第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２と第三の縫いピッチＰ３の適正な組み合わせを読み出し、送り調節体５５の回動角度の変動制御を実行する。

［布送り機構の動作制御（変形軌跡(5)の軌跡パターン）］
図９（Ｂ）は変形軌跡(5)の形状、図９（Ａ）は、図９（Ｂ）の軌跡形状を実現するための送り調節体５５の支軸５２回りの回動角度を示している。
この変形軌跡(5)は、送り歯３１の上昇区間は変形軌跡(1)と同じ矩形状であり、送り歯３１の下降区間は基準形の軌跡よりも布送り方向に長い長円状である。
この軌跡で送り歯３１を送ると、送り前半で送り歯３１が被縫製物により十分に圧接し、送り後半で徐々に下降するので、変形軌跡(3)よりもさらに薄物の被縫製物の送りに適している。

上記変形軌跡(5)の形状で送り歯３１を送るには、制御装置９０は、送り歯３１の変形軌跡(5)における最高位置及び最低位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の一方（下降時の通過点）と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の他方（上昇時の通過点）とで、それぞれ第一の縫いピッチＰ１（回動角度θ１）と第三の縫いピッチＰ３（回動角度θ３）と第二の縫いピッチＰ２（回動角度θ２）となるように送り調節モーター５７を制御する（但し、θ２＜θ１＜θ３）。
より具体的には、上軸一回転の間に、送り歯３１の最高位置から針板高さまで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ３に漸増し、針板高さから最低位置まで下降する間に送り調節体５５の回動角度をθ３からθ１に漸減し、最低位置から針板高さまで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ１からθ２に漸減し、針板高さから最高位置まで上昇する間に送り調節体５５の回動角度をθ２からθ１に漸増するように送り調節モーター５７の制御を行う。
つまり、上軸一回転の間に送り調節体５５の回動角度θ１とθ２の間を一往復、回動角度θ１とθ３の間を一往復で変動させている。

なお、変形軌跡(5)の形状は、第一の縫いピッチＰ１となる回動角度θ１と第二の縫いピッチＰ２となる回動角度θ２と第三の縫いピッチＰ３となる回動角度θ３との間での送り調節体５５の回動角度の変動により実現するが、実際の縫いピッチはＰ２×1/2＋Ｐ３×1/2となる。
そして、変形軌跡(5)の形状を任意の縫いピッチで行うことができるように、制御装置９０のＥＥＰＲＯＭ９４には、変形軌跡(5)の形状で送り歯を周回移動させつつ様々なサイズの縫いピッチで送りを行うことができるように、縫製を行う種々の縫いピッチごとに第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２と第三の縫いピッチＰ３の適正な組み合わせが用意されている。
そして、操作入力部９６から、変形軌跡(5)の形状と縫いピッチの選択が行われると、ＣＰＵ９１は、ＥＥＰＲＯＭ９４内から第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２と第三の縫いピッチＰ３の適正な組み合わせを読み出し、送り調節体５５の回動角度の変動制御を実行する。

［発明の実施形態による効果］
以上のように、ミシン１００は、制御装置９０が、針棒の上下動と同期した上軸の一周期の間に送り調節モーター５７により送り調節体５５の回動角度を変動させることで、目標とする縫いピッチを維持しつつ、送り歯３１の周回動作の軌跡の形状を変更する制御を行っている。
これにより、送り歯３１の周回動作の軌跡を多種多様な形状に変更することができ、多様な縫製条件に適した送り歯３１の送りを行うことが可能となる。

さらに、制御装置９０は、送り歯３１の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の内の一方とで、それぞれ大きさが異なる第一の縫いピッチＰ１と第二の縫いピッチＰ２となるように送り調節モーター５７を制御することで、例えば、前述した変形軌跡(2)や変形軌跡(3)の形状で送り歯３１を送ることができ、前述したようなそれぞれの形状特性に応じた布送りで縫製を行うことが可能となる。

また、制御装置９０は、送り歯３１の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と最低位置となる通過点とで第一の縫いピッチＰ１となり、針板上面高さとなる二つの通過点で第二の縫いピッチＰ２となるように送り調節モーター５７を制御するので、例えば、前述した変形軌跡(1)の形状で送り歯３１を送ることができ、矩形に近い形状特性に応じた布送りで縫製を行うことが可能となる。

また、制御装置９０は、送り歯３１の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と最低位置となる通過点とで第一の縫いピッチＰ１となり、針板上面高さとなる二つの通過点の一方で第二の縫いピッチＰ２となるように送り調節モーター５７を制御することで、例えば、前述した変形軌跡(2)や変形軌跡(3)の形状で送り歯３１を送ることができ、前述したようなそれぞれの形状特性に応じた布送りで縫製を行うことが可能となる。

また、制御装置９０は、送り歯３１の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の一方と、針板上面高さとなる二つの通過点の他方とで、それぞれ大きさが異なる第一から第三の縫いピッチＰ１～Ｐ３となるように送り調節モーター５７を制御することで、例えば、前述した変形軌跡(4)や変形軌跡(5)の形状で送り歯３１を送ることができ、前述したようなそれぞれの形状特性に応じた布送りで縫製を行うことが可能となる。

［その他］
上述した変形軌跡(1)～(5)では、いずれも、周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と最低位置となる通過点とでいずれも第一の縫いピッチＰ１となるように送り調節モーター５７を制御する場合を例示したが、最低位置となる通過点は第一の縫いピッチＰ１と異なっていても良い。例えば、最低位置となる通過点は第一の縫いピッチＰ１よりも大きな値又は小さな値としても良い。

また、上記ミシンの上下送り軸３３は、全回転ではなく往復回動を行う構成としても良い。例えば、上軸に偏心カムを設け、当該偏心カムを一端部に擁するコネクティングロッドの他端部を上下送り軸３３に固定したアームに連結して往復回動を付与しても良い。その場合、上下送り軸３３からＸ軸方向に沿って延出された回動腕を送り台３２に連結して上下動を付与する構成とする。
また、水平送り軸４２は上下送り軸３３からではなく上軸から往復回動を付与される構成としても良い。その場合、コネクティングロッド４１の一端部側の偏心カムを上軸に装備することが望ましい。

また、上記発明の実施形態では、本縫いミシンを例示したが、布送り機構３０は、水平運動と上下運動の合成軌跡によって送り歯で被縫製物を送り、送り調節体の回動角度を変更して縫いピッチを変更するいずれのタイプのミシンにも適用可能である。

また、上下送りミシンや総合送りミシンと呼ばれる被縫製物に上側から接触して布送り動作を行う送り足を供えるミシンにおいては、送り調節体５５に上送り足機構も連結しているため、上記発明の実施形態に記載した送り調節モーター５７の制御によって送り調節体５５の回動制御を行うことにより、上送り足の周回動作の軌跡の形状を変更することも可能である。

１１針板
１２釜
１６ミシンモーター
３０布送り機構
３１送り歯
３２送り台
３３上下送り軸
４０水平送り機構
４２水平送り軸
５０送り調節機構
５５送り調節体
５７送り調節モーター
６０上下送り機構
９０制御装置
１００ミシン
ａ～ｆ，α，β 通過点
Ｐ１第一の縫いピッチ
Ｐ２第二の縫いピッチ
Ｐ３第三の縫いピッチ
θ１～θ３回動角度

Claims

針棒を上下動させる針上下動機構と、
前記針上下動機構の駆動源となるミシンモーターと、
針板の上の被縫製物を送る送り歯と、
前記ミシンモーターから動力を得て前記送り歯に対して水平方向の往復動作を伝達する水平送り機構と、
前記送り歯に対して上下方向の往復動作を付与する上下送り機構と、
前記ミシンモーターから前記送り歯に伝達される水平方向の往復動作の振幅を回動動作により変動させる送り調節体と、
当該送り調節体の回動角度を変えて縫いピッチを変更調節する送り調節モーターと、
前記送り調節モーターを制御する制御装置とを備えるミシンにおいて、
前記制御装置が、前記針棒の上下動の一周期の間に前記送り調節モーターを制御して前記送り調節体の回動角度を複数回変動させることで、前記送り歯の周回動作の軌跡の形状を変更する制御を行い、
前記制御装置は、前記送り歯の周回動作の軌跡における最高位置となる通過点と、針板上面高さとなる二つの通過点の一方と、前記針板上面高さとなる二つの通過点の他方とで、それぞれ大きさが異なる第一から第三の縫いピッチになる送り調節体の回動角度となるように前記送り調節モーターを制御することを特徴とするミシン。
前記第一の縫いピッチを前記第二の縫いピッチよりも大きい値とし、前記第三の縫いピッチを前記第一の縫いピッチよりも大きい値としたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。