JP7405519B2 - ミシン - Google Patents
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Description
上記従来の給油装置は、一回に50~100[mg]の給油を行っているが、釜に付着した潤滑油は外釜の回転により周囲に飛散して、ミシン内部を汚してしまうという問題が生じていた。
内釜の外周に形成された凸条部の外周面であるレース面に潤滑剤を吐出して潤滑を行う供給装置と、
前記供給装置を制御する制御装置とを備えるミシンにおいて、
前記供給装置は、潤滑剤を吐出するノズルを有するピストンと、ピストンの動作量を制御可能なソレノイドとを有し、
前記制御装置は、前記潤滑剤の一回の供給量が0.3[mg]未満となるように前記供給装置を制御し周期的に供給することを特徴とする。
前記制御装置は、前記潤滑剤の一回の供給量が0.2[mg]以下となるように前記供給装置を制御することを特徴とする。
前記内釜の前記凸条部が嵌まる溝部を有する外釜に、当該外釜の外周から前記内釜の前記レース面まで通じている前記潤滑剤の通過経路が形成されていることを特徴とする。
前記制御装置は、縫製の駆動源となるミシンモーターを制御して、前記潤滑剤の前記通過経路の入り口を前記供給装置側に向かせた状態で、前記供給装置による前記潤滑剤の吐出を行うことを特徴とする。
前記供給装置が前記外釜の下側に配置され、前記供給装置は上方に向かって前記潤滑剤の吐出を行うことを特徴とする。
針数を検出する針数検出部を備え、
前記制御装置は、前記針数検出部の検出による針数の積算値が第一針数を超えてから最初の縫製の停止時に、前記潤滑剤の吐出による潤滑を実行することを特徴とする。
針数を検出する針数検出部を備え、
前記制御装置は、前記針数検出部の検出による針数の積算値が第二針数を超えると縫製の駆動源となるミシンモーターを規定の規制速度以下に抑え、さらに、第三針数を超えると、前記ミシンモーターを停止させて、前記潤滑剤の吐出による潤滑を実行することを特徴とする。
前記制御装置は、縫製の駆動源となるミシンモーターについて、前記潤滑剤の吐出による潤滑の実行後の駆動開始から一定期間について、回転速度を制限することを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態を図1から図6に基づき詳しく説明する。本実施形態では、千鳥縫いミシン100を例に説明する。
図1は千鳥縫いミシン100の釜装置30の周辺の構成を示す斜視図、図2は制御系の構成を示すブロック図である。
なお、針上下動機構、針振り機構、送り機構等は周知の構成なので図示を省略している。また、千鳥縫いミシン100は、天秤機構、糸調子装置等の縫製に必要な構成も備えているが、これらも周知の構成なので説明は省略する。
ミシンフレームは、ミシン100の下部に位置するミシンベッド部12と、ミシンベッド部12の一端部から立ち上げられた立胴部と、立胴部の上端部からミシンベッド部12と同じ方向に延出されたミシンアーム部とを有する。
ミシンアーム部は、ミシンモーター11により回転駆動が行われる上軸と前述した針上下動機構及び針振り機構等が内部に格納されており、ミシンアーム部の先端部において、針棒を上下動可能に支持している。
ミシンベッド部12は、上軸を介してミシンモーター11により回転駆動が行われる下軸と前述した送り機構及び釜機構30が内部に格納されており、ミシンベッド部12の上面であって、針棒の真下となる位置には図示しない針板が設けられている。また、針板の下方に釜機構30が配置されている。
以下の説明では、被縫製物の送り方向に沿った水平な方向をX軸方向(前後方向)、X軸方向と直交する水平な方向をY軸方向(左右方向)、X軸方向とY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向(上下方向)と定義する。
ミシンモーター11は、その出力軸が上軸に接続され、出力軸と等速で上軸の回転駆動を行う。なお、ミシンモーター11の出力軸と上軸との間に動力伝達機構を設けて、減速又は増速を行ってもよい。
上軸は、図示しないベルト機構を介して、下軸に回転力を伝達する。
ミシンモーター11には、エンコーダ13が併設されており、ミシンモーター11の出力軸の軸角度を検出し、制御装置90に入力する。また、エンコーダ13は、ミシンモーター11の出力軸の軸角度の検出により、縫製時のミシン100の針数を検出することができ、針数検出部としても機能する。
また、エンコーダ13は、上軸の軸角度を検出する構成としても良い。
釜機構30は、内釜31及び外釜32からなる釜33と、外釜32に全回転の回転動作を伝える釜軸(図示略)と、内釜31に格納されるボビン及びボビンケース(いずれも図示略)とを備えている。なお、図1では釜33を簡略化して図示している。
釜軸は、下軸と直交するX軸方向に沿って配設されており、下軸から図示しない歯車機構を介して二倍速の回転が付与される。
図3(A)に示すように、内釜31は、X軸方向に垂直な円形の底板311と、底板311の中心からX軸方向に沿って立設された軸部312と、底板311の外周近傍から軸部312を中心としてX軸方向に沿って立設された周壁部313と、周壁部313の外周から半径方向外側に突出した状態で全周に渡って設けられたフランジ状の凸条部314とを備えている。
この内釜31には、周壁部313の内側にボビン及びボビンケースが格納される。格納の際には、ボビンの中心孔に軸部312が挿入された状態で回転可能に支持される。
凸条部314の外周面は、いわゆるレース面315であり、後述する供給装置40は、主に、このレース面315の潤滑を行う。
上記筒状部322は、中心に釜軸の挿入穴が形成されており、外釜32全体が釜軸に固定的に連結される。
底板321は、外周の一部が切り欠かれた円形であり、周壁部323も、底板321の切り欠かれた部分に対応して、全周の一部が切り欠かれている。
そして、周壁部323の周方向の一端部は、周方向に沿って尖鋭な形状で延出され、その先端部が縫い針から上糸のループを捕捉する剣先324を形成している。
そして、外釜32の半径方向外側には、供給装置40のノズル口42が潤滑油の吐出方向を外釜32の中心に向けて配置されており、吐出された潤滑油が通過経路327内を通過して内釜31のレース面315に付着するようになっている。
そして、上軸が上停止位置で停止したときに、外釜32の通過経路327は、鉛直上下方向平行となり、通過経路327における外釜32の半径方向外側の端部(入り口)が鉛直下方を向くように配置されている。
後述する供給装置40は、釜33の中心の鉛直下方となる位置で鉛直上方に潤滑油を吐出するように配置されており、ミシンモーター11の停止状態で、釜33に対して、鉛直下方から潤滑油の供給を行うことができる。
即ち、停止した釜33に対して、供給装置40は、鉛直上方に潤滑油を吐出することで、外釜32の通過経路327を通過して内釜31のレース面315に潤滑油を供給することができる。
供給装置40は、潤滑油を吐出するノズル口42と、ソレノイド41とを備えている。
供給装置40の液室は、外部に潤滑油を吐出するためのノズル口42が連通するように形成されており、前述したピストンは液室内に挿入されている。そして、ソレノイドのプランジャーが後退すると、液室内にはピストンの後退に伴う容積増加により滑油供給源から潤滑油が充填され、プランジャーが前進するとピストンの前進に伴う容積減少により潤滑油がノズル口42から吐出される。
前述したように、ピストンに接続されたプランジャーの後退移動量あるいは後退時間に応じて、供給装置40の液室内への潤滑油の充填量が決まるので、制御装置90は、ノズル口42から吐出される潤滑油の吐出量を任意に調節することができる。
供給装置40は、制御装置90により、0.01[mg]以上0.3[mg]未満の範囲で潤滑油を内釜31のレース面315に供給することができるように、ソレノイド41が制御される。より好ましくは、制御装置90は、0.01[mg]以上0.2[mg]以下の範囲で潤滑油を内釜31のレース面315に供給するように、ソレノイド41を制御してもよい。
第一ブラケット43にはX軸方向に沿った長穴が設けられ、当該長穴に通された締結ネジ(図示略)により供給装置40は固定されている。そして、締結ネジを緩めることで供給装置40は長穴に沿って移動可能となり、供給装置40をX軸方向に沿って位置調節することができる。
第二ブラケット44にはY軸方向に沿った長穴が設けられ、当該長穴に通された締結ネジ(図示略)により第一ブラケット43は固定されている。そして、締結ネジを緩めることで第一ブラケット43は長穴に沿って移動可能となり、供給装置40をY軸方向に沿って位置調節することができる。
また、第二ブラケット44にはZ軸方向に沿った長穴が設けられ、当該長穴に通された締結ネジ(図示略)により第二ブラケット44は第三ブラケット45に固定されている。そして、締結ネジを緩めることで第二ブラケット44は長穴に沿って移動可能となり、供給装置40をZ軸方向に沿って位置調節することができる。
つまり、供給装置40は、ノズル口42の位置をX、Y、Z軸の各方向に沿った任意の位置に調節可能であり、外釜32の通過経路327の半径方向外側端部の入り口に対してより正確に位置決めすることができる。
図2に示すように、ミシン100は、上述した各部の動作を制御するための制御手段としての制御装置90を備えている。そして、制御装置90は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたROM92と、演算処理の作業領域地となるRAM93と、縫製データなど各種データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ94と、ROM92内のプログラムを実行するCPU91とを備えている。
また、CPU91は、駆動回路411を介して供給装置40のソレノイド41と接続されており、プランジャーの後退移動量あるいは後退時間を制御する。
タッチパネル96は、液晶パネル97の表示画面上に配されており、液晶パネル97の表示画面に対する接触位置を検出する機能を有する。
液晶パネル97は、各種キーやボタンを有する操作キー群や、各種縫製データや各種表示画面を表示する機能を有する。
操作パネル95からは、各種の設定データ等が入力される。例えば、供給装置40により潤滑油の吐出量は、0.01[mg]以上0.3[mg]未満の範囲で任意に設定することができる。
また、操作パネル95からは、後述する潤滑油の吐出制御に関する第一~第三針数の値や後述する潤滑実行後のミシンモーター11の制限回転数及び制限を行う期間(針数)等を設定することができる。
潤滑油の吐出制御(1)は、供給装置40により釜33に対する潤滑油の吐出の実行条件を定めた制御である。CPU91は、操作パネル95により予め設定された第一針数に基づいて潤滑油の吐出を行うタイミングを決定する。
潤滑油の吐出制御(1)において、CPU91は、ペダル98の踏み込み操作により縫製の開始指示が入力されると、ミシンモーター11を起動して縫製を開始する(ステップS1)。また、CPU91は、ミシンモーター11の起動と共にエンコーダ13の出力から針数の積算値のカウントを開始する(ステップS3)。
また、針数の積算値が第一針数を超えた場合には、CPU91は、操作ペダル98の踏み込み解除による縫製の停止指示の入力を監視し(ステップS7)、入力がなければ監視を継続する。
上軸が上停止位置で停止すると、外釜32の潤滑油の通過経路327の入り口が供給装置40のノズル口42の鉛直上方に位置する状態となるので、CPU91は、ソレノイド41のプランジャーが予め設定された吐出量に対応するように後退移動させる。そして、CPU91が、ソレノイド41をOFFに切り替えるとバネの付勢によってプランジャーとともにピストンが前進する。これにより設定量の潤滑油が供給装置40のノズル口42から吐出され、外釜32の通過経路327を通過して内釜31のレース面315に付着する(ステップS11)。これにより、内釜31のレース面315に対する潤滑が行われる。
そして、CPU91は、針数の積算値をリセットして(ステップS13)、制御を終了する。
潤滑油の吐出制御(2)も、供給装置40により釜33に対する潤滑油の吐出の実行条件を定めた制御である。CPU91は、操作パネル95により予め設定された第二針数及び第三針数に基づいて二段階で潤滑油の吐出を行うタイミングを決定する。
潤滑油の吐出制御(2)において、CPU91は、ペダル98の踏み込み操作により縫製の開始指示が入力されると、ミシンモーター11を起動して縫製を開始する(ステップS31)。また、CPU91は、ミシンモーター11の起動と共にエンコーダ13の出力から針数の積算値のカウントを開始する(ステップS33)。
また、針数の積算値が第二針数を超えた場合には、CPU91は、操作ペダル98の踏み込み解除による縫製の停止指示の入力の有無を判定し(ステップS37)、縫製の停止指示の入力を検出すると、CPU91は、上停止位置でミシンモーター11を停止させる(ステップS39)。
そして、CPU91は、供給装置40を制御して、設定量の潤滑油をノズル口42から吐出させて、内釜31のレース面315に対する潤滑を行う(ステップS41)。
そして、CPU91は、針数の積算値をリセットして(ステップS43)、制御を終了する。
そして、CPU91は、針数の積算値が第二針数より大きな第三針数を超えたか否かを判定し(ステップS47)、超えてなければステップS37に処理を戻して、再び、縫製の停止指示の入力の有無を判定する。
また、CPU91は、針数の積算値が第三針数を超えた場合には、縫製の停止指示の入力の有無にかかわらず、ステップS39に処理を進めて、ミシンモーター11を停止させて、供給装置40による潤滑油の吐出を実行し、内釜31のレース面315に対する潤滑を行う(ステップS41)。
そして、CPU91は、針数の積算値をリセットして(ステップS43)、制御を終了する。
その場合、針数の積算値を共有し、潤滑油の吐出制御(1)と潤滑油の吐出制御(2)のいずれの潤滑油の吐出の実行条件を満たした場合でも、積算値をリセットすることが好ましい。
潤滑油の吐出制御(3)は、供給装置40により釜33に対する潤滑油の吐出を行った後で、最初にミシンモーター11を起動する場合の制御である。CPU91は、この起動時のミシンモーター11の回転速度を、予め操作パネル95により設定された規定の制限速度に制限する。
潤滑油の吐出制御(1)又は(2)により、釜33に潤滑油が供給された後に、最初に操作ペダル98が踏まれてミシンモーター11が起動すると(ステップS61)、CPU91は、針数の積算数のカウントを開始すると共に、操作ペダル98の踏み込み量が示すミシンモーター11の目標速度が予め設定された制限速度を超えるか否かを判定する(ステップS63)。この制限速度は、操作パネル95から予め設定することができる。
そして、CPU91は、積算針数が規定針数を超えるか否かを判定する(ステップS69)。この規定針数は、縫製開始からミシンモーター11が制限速度以下を維持すべき期間であり、操作パネル95から予め設定することができる。
上記ミシン100は、制御装置90が、内釜31のレース面315に対する潤滑油の一回の供給量が0.01[mg]以上0.3[mg]未満となるように供給装置40を制御している。
ここで、図7に基づいて、潤滑油の一回の吐出による供給量と供給後の釜33の回転による周囲への飛散量を示す飛散面積との関係を示す比較試験の結果について説明する。
上記比較試験は、潤滑油が全く付着していない内釜31のレース面315に対して、50[mg](現行)、0.3[mg]、0.2[mg]、0.15[mg]、0.1[mg]の各液量で吐出を行い、それぞれの液量で潤滑油が供給された釜33の回転駆動を行い、釜33に対して規定の距離だけ離して置かれた紙面に対して飛散した潤滑油によって生じたシミの面積の合計を求めた。
各液量での飛散試験をそれぞれ五回ずつ行い、その平均値で評価を行う。良否の判断基準は、現行の供給量(50[mg])での飛散面積を90%削減できるか否かによって評価した。
その結果、現行の飛散面積の平均は12.2[mm2]であるのに対して、吐出量0.3[mg]の場合には1.4[mm2]となり、削減率90%に僅かに届かず、吐出量0.2[mg]の場合には0.8[mm2]となり、削減率90%を余裕を持って達成することができた。また、それ以下の吐出量では、飛散面積の平均は殆ど0に近く、潤滑油の飛散が殆ど生じないという結果が得られた。
このように、潤滑油の一回の供給量を0.3[mg]未満とすることにより、潤滑油の飛散を飛躍的に低減することが可能となることが明らかとなった。
このため、釜33の周囲から内釜31のレース面315に良好に潤滑油を供給することが可能となる。
このため、ミシンモーター11を規制速度に制限することで、作業者に潤滑油の供給が必要な時期であることを認識させることができる共に、認識されない場合には、自動的に潤滑油が供給されるので、周期的に潤滑油を供給することができ、潤滑油の消失による焼き付け等を効果的に回避し、釜装置の良好な動作を維持することが可能となる。
このため、潤滑油が内釜31のレース面315の全体に行き渡ってから高速での摺動が行われるようになり、潤滑をより効果的に行うことが可能となる。また、潤滑油が内釜31のレース面315の全体に行き渡ることで潤滑剤が周方向に均された状態となり、高速回転に移行しても潤滑剤の飛散を抑制することが可能となる。
なお、上記実施形態では、一定の条件を満たすと潤滑油の供給が行われる場合を例示したが、これに限らず、例えば、専用の操作スイッチ又は操作パネル95から潤滑油の供給の実行の指示を入力すると、供給装置40を制御して潤滑油の供給を実行するように構成しても良い。
13 エンコーダ
30 釜機構
31 内釜
32 外釜
33 釜
40 供給装置
41 ソレノイド
90 制御装置
91 CPU
95 操作パネル
98 操作ペダル
100 ミシン
314 凸条部
315 レース面
325 ガイド溝
327 通過経路
Claims (8)
- 内釜の外周に形成された凸条部の外周面であるレース面に潤滑剤を吐出して潤滑を行う供給装置と、
前記供給装置を制御する制御装置とを備えるミシンにおいて、
前記供給装置は、潤滑剤を吐出するノズルを有するピストンと、ピストンの動作量を制御可能なソレノイドとを有し、
前記制御装置は、前記潤滑剤の一回の供給量が0.3[mg]未満となるように前記供給装置を制御し周期的に供給することを特徴とするミシン。 - 前記制御装置は、前記潤滑剤の一回の供給量が0.2[mg]以下となるように前記供給装置
を制御することを特徴とする請求項1に記載のミシン。 - 前記内釜の前記凸条部が嵌まる溝部を有する外釜に、当該外釜の外周から前記内釜の前記レース面まで通じている前記潤滑剤の通過経路が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のミシン。
- 前記制御装置は、縫製の駆動源となるミシンモーターを制御して、前記潤滑剤の前記通過経路の入り口を前記供給装置側に向かせた状態で、前記供給装置による前記潤滑剤の吐出を行うことを特徴とする請求項3に記載のミシン。
- 前記供給装置が前記外釜の下側に配置され、前記供給装置は上方に向かって前記潤滑剤の吐出を行うことを特徴とする請求項4に記載のミシン。
- 針数を検出する針数検出部を備え、
前記制御装置は、前記針数検出部の検出による針数の積算値が第一針数を超えてから最初の縫製の停止時に、前記潤滑剤の吐出による潤滑を実行することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のミシン。 - 針数を検出する針数検出部を備え、
前記制御装置は、前記針数検出部の検出による針数の積算値が第二針数を超えると縫製の駆動源となるミシンモーターを規定の規制速度以下に抑え、さらに、第三針数を超えると、前記ミシンモーターを停止させて、前記潤滑剤の吐出による潤滑を実行することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のミシン。 - 前記制御装置は、縫製の駆動源となるミシンモーターについて、前記潤滑剤の吐出による潤滑の実行後の駆動開始から一定期間について、回転速度を制限することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のミシン。
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