JPH028757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、針揺動部を備えたミシンに関し、よ
り厳密には、揺動部に支持される針棒と、揺動部
を揺動させるためのステツプモータ駆動装置と、
ステツプモータを制御するための選定可能なデジ
タル情報を記憶しているメモリーと、該メモリー
とステツプモータの間に接続され、デジタル情報
を選定し且つデジタル情報をステツプモータのた
めのステツプパルスに変換するための制御ユニツ
トと、ミシンの上軸と同期して作動し、ステツプ
パルスをステツプモータへ伝送させるためのパル
ス発生器とを備えたミシンに関するものである。

従来技術 針棒を揺動させるためのステツプモータ駆動装
置を備えたミシンとしては、従来家庭用のジグザ
グミシンが知られているだけである。家庭で使用
されるステツプモータ駆動装置の場合、工業用ミ
シンにおけるような精度は要求されない。工業用
ミシンの場合、家庭用ミシンに比べて針駆動装置
が大型であり、縫製速度がより高速であることが
必要なので、この種の揺動装置に対する要求は高
く、家庭用ミシンよりも処理量が高くなければな
らない。

目 的 本発明の目的は、針棒を揺動させるために適し
たステツプモータ駆動装置にして、高速で縫製す
る場合にも、ステツプモータから送られる運動を
針棒揺動部に支障なく伝動させることに適したス
テツプモータ駆動装置を提供することである。

構 成 本発明は、上記目的を達成するため、ステツプ
モータが、偏心伝動装置を介して揺動部のレバー
アームと接続していることを特徴とするものであ
る。

効 果 上記の構成により、ステツプモータに対する針
揺動装置の力学的な反作用が極めて小さいという
利点が得られる。これは、偏心駆動装置が極端な
位置にある場合ですら、反作用力の作用する方向
が偏心輪の軸線を横切つているからである。

本発明の他の有利な構成は、特許請求の範囲第
２項以下に開示されている。特許請求の範囲第２
項及び第３項に記載の構成により、極めてコンパ
クトで、伝動技術的に安定な伝動装置の構成が得
られる。

実施例 次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説
明する。

第１図に示すように、ミシンはベツト１と、支
柱２と、スタンド３と、アーム４と、ヘツド５と
を有している。アーム４には、通常のように上軸
６が取付けられている。上軸６は、ベツト１の下
方に固定される図示していないモータによりＶベ
ルト７を介して駆動される。上軸６により歯付き
ベルト９を介して駆動されるベツト１内に取付け
られているルーパー軸１０は、図示していないル
ーパーと駆動結合している 上軸６は、クランク１１と連結棒１２とを介し
て、針１３を具備する針棒１４を駆動する。連結
棒１２は、枢着結合部１５（第２図）を介して針
棒１４に枢着されている。針棒１４は、揺動軸１
６（第１図）に担持されている揺動部１７に支持
されている。揺動軸１６は、上軸６に対して平行
にアーム４内に支持されている。

スタンド３内に突出している揺動軸１６の下端
は、枢着ピン１９を介して偏心棒２０と結合され
ているレバーアーム１８を担持している。偏心棒
２０は、アーム４内に固定されるステツプモータ
２３の従動軸２２と結合されている偏心輪２１
（第５図）を取り囲んでいる。偏心輪２１は、従
動軸２２に対して同軸に延びているケース穴２５
に設けられるピン２４によつて案内されている。

支柱２の下部部分には（第２図）、支柱２の穴
３２及び３３のなかへ突出している支持ピン３４
及び３５を有する偏心ピン３１に担持体３０が装
着されている。支持ピン３５はスリツト３６を具
備している。偏心ピン３１は、ねじ３７によつて
担持体３０と締め付け固定されている。担持体３
０のなかには、調整リング３９と連結部４０とに
よつて軸線方向に案内されている垂直軸３８が取
付けられている。担持体３０は、下部部分にフラ
ンジ板４１を具備し、該フランジ板４１にはステ
ツプモータ４２が固定されている。ステツプモー
タ４２の従動軸４３は、連結部４０によつて垂直
軸３８と連結されている。垂直軸３８は、その上
端に螺旋式伝動装置４５のピニオン４４を担持
し、螺旋式伝動装置４５のかさ歯車４６は、つめ
車４７と結合されている。つめ車４７は、公知の
ように玉によつて支持され、軸ジヤーナル４８を
備えた内部を有している。軸ジヤーナル４８は、
担持体３０のアーム３０ａの穴によつて受容さ
れ、軸線方向に位置調整後ねじ４９によつて位置
固定可能である。

スリツト３６により偏心ピン３１を回動させる
ことによつて、支柱２を上方で密閉しスリツト５
０ａが設けられている穿刺板５０に対するつめ車
４７の高さを担持体３０を介して調整可能であ
る。

担持体３０は、その上部部分にねじ込まれ支柱
２のスリツト５２を貫通しているねじ５１によつ
て支柱２と締め付け固定されている。この場合、
穿刺板５０のスリツト５０ａに対するつめ車４７
の横方向の位置を調整することができる。

ミシンのヘツド５内には、垂直に延びる軸５３
がゆるく装着されている。軸５３には締め付け部
材５４がねじによつて固定されている。この締め
付け部材５４は、ピン５５が押し込められている
半径方向の穴を有している。さらに軸５３には、
連結部材５６がゆるく装着されている。この連結
部材５６から側方に突出している板５７は、ヘツ
ド５内のスリツトを貫通し、連結部材５６の回動
を阻止している。連結部材５６は、その下部領域
をリング断片部として形成され、締め付け部材５
４を取り囲んでいる。リング断片部は、ピン５５
が突出している凹部５９を有し、この凹部５９の
一端は止め溝６０に移行し、一方凹部５９の他端
は壁６１で終わつている。軸５３に固定される調
整リング６３で支持されている圧縮ばね６２は連
結部材６５を付勢し、従つて前記リング断片部の
上壁を下方へピン５５に対して押圧させている。

板５７には（第３図）、板ばね６４が載置され
ている。板ばね６４はアーム４内に固定され、連
結部材５６を下方へ付勢している。板５７の下方
には、ヘツド５内に取付けられているアングルレ
バー６６のレバーアーム６５が突出している。ア
ングルレバー６６は、連結棒６７を介して、操作
者によつて操作可能な図示していない持ち上げ棒
と結合されている。レバーアーム６５の下方に
は、ヘツド５内に支持されている軸６９にカム６
８が固定されている。軸６９（第２図）は、外部
へ突出している端部に手動レバー７０を担持して
いる。

軸５３の下端には、溝案内部７２を具備してい
るピストン７１が固定されている。この溝案内部
７２のなかには、長穴を有しキヤスター担持体７
４と結合されている角形の板７３がねじによつて
固定されている。キヤスター担持体７４は、下方
へ突出する端部部材７６へ移行している管接続部
７５（第３図及び第４図参照）を有している。こ
の端部部材７６には、玉によつて支持されるキヤ
スター８０の軸ジヤーナル７８をねじ７９によつ
て固定するための穴が設けられている。キヤスタ
ー８０は走行リング８１を有している。この走行
リング８１には、螺旋式伝動装置８３のかさ歯車
８２が結合され、螺旋式伝動装置８３のピニオン
８４はかさ歯車８２と非同心的に噛み合つてい
る。管接続部７５は、該管接続部７５のなかへね
じ込まれているねじ８６によつて位置が固定され
る管状の担持体８５を受容している。担持体８５
は管８７と、上方へ接続している中空シリンダ８
８と、環状の密閉フランジ８９とを有している。
管８７内には軸９０が取付けられ、該軸９０は、
下端にピニオン８４を担持し、且つ管８７の下端
に接しているリング状肩部９１と結合されてい
る。

軸９０は、その上端領域で、中空シリンダ８８
のなかに設けられる玉軸受９３の内レースによつ
て取り囲まれている。軸９０の上端は、連結部９
４によつてステツプモータ９６の従動軸９５と連
結され、ステツプモータ９６のケーシングは密閉
フランジ８９にねじによつて固定されている。

ミシンの上軸６４（第１図）にはパルス板１０
０が固定されている。パルス板１００は２つのパ
ルス軌道を有し、各パルス軌道はパルス発生器１
０１或いは１０２と協働する。１つのパルス軌道
は、その周囲に等間隔で配置される多数のパルス
マーキング１０３（第６図）を有し、一方他のパ
ルス軌道は２つのパルスマーキング１０４だけを
有している。そのうち１つのパルスマーキング
は、針１３が被縫製物から抜け出る際にパルス発
生器１０１を通過し、他のパルスマーキングは、
針１３が被縫製物のなかへ侵入する際にパルス発
生器１０１を通過する。

パルス発生器１０１は、制御ユニツト１０５に
接続されている。制御ユニツト１０５には制御線
１０６ａを介して切り換え装置１０６が接続さ
れ、そして制御線１０７ａと１０８ａと１０９ａ
とを介してアンド回路１０７と１０８と１０９
が、さらにマニホルド１１０を介して計数装置１
１１と１１２と１１３を接続されている。さらに
マニホルド１１４ａを介してキーボード１１４
が、マニホルド１１５ａを介して表示装置１１５
が、マニホルド１１６ａを介してデータメモリー
１１６が制御ユニツト１０５に接続されている。

計数装置１１１，１１２，１１３の出力は、付
属のステツプモータ２３，４２，９６のための出
力段１１７，１１８，１１９の入力に接続されて
いる。さらに計数装置１１１，１１２，１１３の
出力は、導線１１１ａ，１１２ａ，１１３ａを介
して制御ユニツト１０５に接続されている。導線
１１７ａ，１１８ａ，１１９ａは、制御ユニツト
１０５から出力段１１７，１１８，１１９に至つ
ている。制御ユニツト１０５には３つのスイツチ
１２０，１２１，１２２が接続され、そのうちス
イツチ１２０は返し縫い過程の操作のためのもの
で、一方スイツチ１２１，１２２は、ミシンが停
止しているときに、特に針上げ位置にあるとき
に、ステツプモータ４２及び９６を前進方向或い
は後退方向にゆつくりと駆動するために設けられ
ている。このため、オシレータ１２３が分配器１
２４とスイツチ１２５とを介して両出力段１１８
及び１１９に接続されている。スイツチ１２５
は、制御線１２５ａを介して制御ユニツト１０５
に接続されている。オシレータ１２３は、切り換
え装置１０６の入力Ｅ１に接続され、その入力Ｅ
２はパルス発生器１０２と接続されている。切り
換え装置１０６の出力は、３つのアンド回路１０
７，１０８，１０９の入力Ｅ１に至り、アンド回
路１０７，１０８，１０９の出力はそれぞれ付属
の計数装置１１１，１１２，１１３に接続されて
いる。計数装置１１１，１１２，１１３は逓降計
数装置として形成され、マニホルド１１０を介し
て個々に制御ユニツト１０５により予め調整可能
である。

１つの縫目に対して実施されるべきステツプモ
ータ２３，４２，９６のステツプ数は、従つて１
つの縫目と次ぎの縫目との間での個々の搬送機構
（針１３、つめ車４７、キヤスター８０）の送り
長さは、キーボード１１４によつて予め選定可能
である。この場合、キヤスター８０に対するつめ
車４７の送り量を種々に調整することもできる。
表示装置１１５には、予め選定された縫目長さの
大きさがその都度表示される。

本発明による装置は次のように作動する。

まず操作者は、キーボード１１４を介して針１
３及びつめ車４７及びキヤスター８０の所望の送
り量を調整する。この場合、対応するデジタル値
が制御ユニツト１０５を介してデータメモリー１
１６から取りだされ、従つて計数装置１１１，１
１２，１１３が予め調整される。同時に、送り量
に対応する値が表示装置１１５に表示される。

ミシンの作動時には、図示していない縫製モー
タがＶベルト７を介して上軸６を駆動させ、上軸
６は駆動結合部（クランク１１及び連結棒１２）
を介して針棒１４を上下動させる。さらに上軸６
は、歯付きベルト９及びルーパー軸１０を介して
図示していないルーパーを駆動させる。針１３が
被縫製物に侵入し、被縫製物から再び離れるたび
に、被縫製物を送るための駆動装置がパルス発生
器１０１を介して解除される。その際パルス発生
器１０１は、制御ユニツト１０５にパルスを送
る。このとき制御ユニツト１０５は、制御線１０
７ａ，１０８ａ，１０９ａを介してアンド回路１
０７，１０８，１０９の入力Ｅ２のポテンシヤル
をＨに切り換え、その結果パルス発生器１０２か
ら発せられるパルスが、ミシンの駆動時に入力Ｅ
２に切り換えられている切り換え装置１０６を介
してアンド回路１０７，１０８，１０９から計数
装置１１１，１１２，１１３に送られる。

計数装置１１１，１１２，１１３のいずれか１
つが数値“０”に達すると、その計数装置は、制
御パルスを付属の出力段１１７または１１８また
は１１９に送り、それによつて対応するステツプ
モータ２３または４２または９６がワンステツプ
だけ切り換えられる。同時にこの計数装置１１１
または１１２または１１３は、付属の制御線１１
ａまたは１１２ａまたは１１３ａを介してパルス
を制御ユニツト１０５に送り、制御ユニツト１０
５はこの計数装置１１１または１１２または１１
３を再び新しい値に調整する。その際制御ユニツ
ト１０５は、この新しい値に対応する値をデータ
メモリー１１６から呼び出す。同時に制御ユニツ
ト１０５は、出力段１１７，１１８，１１９に接
続されている制御線１１７ａ，１１８ａ，１１９
ａを介して、各ステツプモータ２３，４２，９６
が前進方向に移動するか、もしくは後退方向に移
動するかを決定する。計数装置１１１，１１２，
１１３にて予め調整される値は、針１３が被縫製
物から抜け出る間にも、また針１３が被縫製物の
なかへ侵入する間にもステツプモータ２３，４
２，９６がその最大ステツプ数を実施することが
できるように選定されている。

ステツプモータ２３，４２，９６に作用するス
テツプパルスは、被縫製物を協働で搬送するため
の揺動部１７及びつめ車４７及びキヤスター８０
を駆動する。この場合ステツプモータ４２は、そ
の従動軸４３と結合されている垂直軸３８と螺旋
式伝動装置４５とを介してつめ車４７を回転さ
せ、同時にステツプモータ９６は、その従動軸９
５と連結されている軸９０と螺旋式伝動装置８３
とを介してキヤスター８０を駆動させる。またス
テツプモータ２３は、偏心輪２１の偏心率の偏位
運動が偏心棒２０及び揺動部１７のレバーアーム
１８を介して伝達されるような方向に偏心輪２１
を段階的に従動軸２２を介して回転させる。これ
によつて、揺動部１７はこれに対応する角度だけ
旋回する。これは、針１３が被縫製物に穿刺され
ている場合にはつめ車４７及びキヤスター８０の
送りと同期して生じ、針１３が被縫製物から抜け
出た状態では偏心輪２１を逆方向に駆動すること
によつて生じる。

針棒１４は、送り方向に正弦状の揺動運動を行
う。この場合針棒１４は、針１３が被縫製物に穿
刺されている段階では送り方向に揺動し、針１３
が被縫製物から抜け出る段階では逆方向に揺動す
る。従つて、針棒１４を揺動させるためのステツ
プモータ２３の制御は次のように行われ、即ち上
軸６が一回転する間に、つまり２つの縫目形成の
間における送りの場合に、ステツプモータ９６に
正弦状の２つの部分ステツプが与えられ、そのう
ち１つのステツプが、ステツプモータ２３を送り
方向に駆動させ、他のステツプがステツプモータ
２３を逆方向に駆動させるように制御される。そ
の際、つめ車４７及びキヤスター８０のためのス
テツプモータ４２及び９６の駆動は、一定のステ
ツプとして行うのではなく、２つの正弦状に延び
る部分ステツプとして行うのが有利である。

個々のステツプモータ２３，４２，９６が、キ
ーボード１１４にて調整されデータメモリー１１
６から呼び出されるデータ値に依存するステツプ
数だけ後退した後、各アンド回路１０７，１０
８，１０９の入力Ｅ２が制御線１０７ａ，１０８
ａ，１０９ａを介して制御ユニツト１０５により
Ｌポテンシヤルに切り換えられる。その結果対応
するアンド回路１０７，１０８，１０９によつ
て、パルス発生器１０２からのクロツクパルスの
送信が中断される。

返し縫いを行うため、例えば縫製の終了時に止
めを行うために、スイツチ１２０が操作される。
それによつて制御ユニツト１０５は、パルス発生
器１０１から新しいパルスが送信され始めると、
出力段１１７，１１８，１１９の制御線１１７
ａ，１１８ａ，１１９ａを介してステツプモータ
２３，４２，９６の移動方向を逆転させ、その結
果ステツプモータ２３，４２，９６は、スイツチ
１２０の操作が終わるまでつめ車４７とキヤスタ
ー８０とを逆方向に駆動させる。この場合ステツ
プモータ２３，４２，９６の連続ステツプの実施
は、キーボード１１４にて調整された対応値をデ
ータメモリー１１６から前述の方法で呼び出すこ
とによつて行われる。

針１３が上部死点にあるミシンの停止過程で
は、制御ユニツト１０５は切り換え装置１０６を
入力Ｅ１に切り換える。その結果、オシレータ１
２３から発せられたパルスがアンド回路１０７，
１０８，１０９の入力Ｅ１に送られる。従つてミ
シンが停止すると、パルス発生器１０２からのク
ロツクパルスの代わりに、オシレータ１２３から
のクロツクパルスアンド回路１０７，１０８，１
０９の入力Ｅ１に送られる。このように予め選定
される針１３及びつめ車４７及びキヤスター８０
の送りは、針１３が被縫製物から最後に出た後終
了する。従つて針１３はすでに次の針穿刺位置の
上方にある。予め選定された送り量の終端位置に
達すると、制御ユニツト１０５は制御線１０７
ａ，１０８ａ，１０９ａを介してアンド回路１０
７，１０８，１０９を遮断する。

ミシンの停止時における被縫製物の針１３に対
する位置を修正するため、ミシンの駆動が停止す
ると、スイツチ１２１の操作によつて被縫製物を
送り方向にゆつくりと搬送し、そしてスイツチ１
２２の操作によつて被縫製物を後退方向にゆつく
りと搬送させることができる。スイツチ１２１ま
たは１２２の操作により、制御線１２５ａを介し
てスイツチ１２５が閉じられ、その結果オシレー
タ１２３から発せられ分配器１２４によつて振動
数を減衰して送信されるパルスが両出力段１１８
及び１１９に送られる。それによつて両ステツプ
モータ４２及び９６がつめ車４７とキヤスター８
０の駆動のためゆつくりと駆動される。この場合
スイツチ１２１を操作するかスイツチ１２２を操
作するかに応じて、出力段１１８及び１１９の制
御線１１８ａと１１９ａを介してステツプモータ
４２及び９６の移動方向が前進回転または後退回
転に調整される。

キヤスター８０を被縫製物から離すには、手動
レバー７０を旋回させる。その際カム６８がアン
グルレバー６６のレバーアーム６５を介して且つ
板ばね６４の圧力に抗して連結部材５６を板５７
の上方へ持ち上げる。同様の作用は、連結棒６７
を介してアングルレバー６６を旋回させる図示し
ていない持上げ棒を操作することによつても行う
ことができる。

連結部材５６は、圧縮ばね６２を介して、軸５
３をこれに固定されているキヤスター８０及び担
持体８５とともに上方へ持ち上げる。この場合圧
縮ばね６２は、ピン５５を連結部材５６のロツク
溝６０にロツクさせる。

キヤスター８０を被縫製物から離すため、キヤ
スター８０を手で軸５３の軸線の回りに旋回させ
る。その際ピン５５が圧縮ばね６２に抗してロツ
ク溝６０から出て、軸５３は、ピン５５が凹部５
９の壁６１に接触するまで回動することができ
る。

上記の揺動装置は、もちろん針送り装置を備え
たミシンに限定されるものではなく、適当に改良
することによつて、針棒を送り方向に対して横に
揺動させるために、従つてジグザグ運動を生じさ
せるためにも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を断面にて示した送り装置を備え
たミシンの全体図、第２図は一部を断面にて示し
た第１図のミシンの拡大側面図、第３図は第２図
の線―による断面図、第４図はキヤスター駆
動装置の一部の拡大断面図、第５図は一部を断面
にて示した針棒を揺動させるためのステツプモー
タ駆動装置の背面図、第６図は送り装置のための
電子回路の構成図である。 ４…アーム、５…ヘツド、６…上軸、１３…
針、１７…揺動部、１８…レバーアーム、２０…
偏心棒、２１…偏心輪、２２…従動軸、２３，４
２，９６…ステツプモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 揺動部に支持される針棒と、揺動部を揺動さ
   せるためのステツプモータ駆動装置と、ステツプ
   モータを制御するための選定可能なデジタル情報
   を記憶しているメモリーと、該メモリーとステツ
   プモータの間に接続され、デジタル情報を選定し
   且つデジタル情報をステツプモータのためのステ
   ツプパルスに変換するための制御ユニツトと、ミ
   シンの上軸と同期して作動し、ステツプパルスを
   ステツプモータへ伝送させるためのパルス発生器
   とを備えたミシンにおいて、ステツプモータ２３
   が、偏心伝動装置２０／２１を介して揺動部１７
   のレバーアーム１８と接続していることを特徴と
   するミシン。 ２ 偏心伝動装置２０／２１の偏心輪２１が、ス
   テツプモータ２３の従動軸２２に固定されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   のミシン。 ３ 偏心輪２１が、ミシンのアーム４内に設けら
   れ且つ従動軸２２に対して同軸に延びている支持
   ピン２４によつて支持されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第２項に記載のミシン。