JPH03234293A

JPH03234293A - ミシン

Info

Publication number: JPH03234293A
Application number: JP2031833A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kanegae; 鐘ケ江　隆弘
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1991-10-18
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: US5088429A; JP2808787B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は針棒と釜とをそれぞれ別のモータにより駆動す
る構成のミシンに関する。

（従来の技術）従来の電動ミシンは、１個のモータで、針棒を上下動さ
せるための上軸と、釜を回転させるための下軸とを駆動
する共用モータ式が採用されていた。このものでは、モ
ータにより上軸を回転駆動し、この上軸の回転を伝動機
構を介して下軸に伝達する構成であった。

しかしながら、この共用モータ式のミシンでは、上軸と
下軸とを連結する伝動機構を設けねばならないので、ミ
シン全体の基本的形状に制約を受け、デザインの自在性
に欠ける。また、その伝動機構の組み込みは、上軸と下
軸との回転位置が一定の関係となるように微調整しなが
ら行わねばならず、手間がかかる。

このような問題に対処するために、上軸と下軸とをそれ
ぞれ専用のモータで駆動する専用モータ式とすることが
考えられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上下両軸をそれぞれ専用のモータで駆動
する専用モータ式のものにおいては、上軸と下軸とは、
全く別の駆動系になっていて機械的には切り離された状
態となっているため、電源投入前の振動などにより、針
棒側或いは蓋側の駆動系が盲動すると、針棒と釜との位
置関係が狂いを生ずる。すると、本縫い時に、縫い針の
下降によって上糸にループが形成されたとき、そのルー
プを釜が捕捉して下糸を通す、というタイミングでもっ
て動作させることができなくなってしまう。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、従って、
その目的は、針棒と釜とをそれぞれ別のモータによって
駆動するものにおいて、振動などによって針棒と釜との
位置関係に狂いを生じても、本縫い時には針棒と釜とを
正規の位置関係に修正して正常なる本縫い動作を行わせ
ることができるミシンを提供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のミシンは、縫い針を取付けた針棒を上下させな
がら釜を回転させることにより、縫い針の下降により上
糸に形成されるループを釜が捕捉してそのループに下糸
を通す動作を繰り返して本縫いを行うものであって、針
棒及び釜をそれぞれ別のモータにより駆動するものにお
いて、針棒の上下位置を検出するための針位置検出手段
を設け、釜の回転位置を検出するための釜位置検出手段
を設け、本縫い開始前に前記針棒及び釜をそれぞれ所定
位置に設定するための初期位置設定手段を設け、この初
期位置設定手段を、針棒駆動用のモータを針位置検出手
段が所定位置を検出するまで駆動すると具に、釜駆動用
のモータを釜位置検出手段が所定位置を検出するまで駆
動するように構成したことを特徴とするものである。

（作用）本縫い開始前に初期位置設定手段が動作する。

すると、針棒駆動用のモータが駆動され、針棒を上下さ
せると共に、釜駆動用のモータが駆動され、釜を回転さ
せる。そして、針棒が所定位置に到達したことを針位置
検出手段が検出すると、針棒駆動用のモータが停止され
、また釜が所定の回転位置に到達したことを釜位置検出
手段が検出すると、釜駆動用のモータが停止される。従
って、針棒と釜とは正規の位置関係をもった状態に修正
され、その後の本縫いを正常に行うことができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。

まず、第２図において、ミシン本体は、ベース１上に、
頭部２を備えたアーム部３が脚柱４を介して設けられて
いる。そして、ベース１の上面には、第１図に示す針板
５が開閉可能に設けられ、頭部２には、縫製する布を針
板５との間に挟み付けるための布押え６が上下動可能に
設けられている。

前記ベース１内には、第１図に示すように、布押え６上
の布を送る送り歯７及び下糸を巻回したボビン（図示せ
ず）を収容した釜８が上下の位置関係をもって配設され
”Ｃいる。このうち、釜８は、ベース１内に縦軸形に配
設された下軸９によって同転される。そして、この下軸
９は、例えば正逆回転可能な直流モータからなる下軸用
モータ１０によって駆動されるようになっており、・そ
のために下軸９及び下軸用モータ１０の回転軸１０ａに
それぞれ歯付プーリ１１及び１２が取付けられ、両プー
リ１１及び１２間が歯付ベルト１３によって連転されて
いる。なお、送り歯７は、下軸９によりリンク機構を介
して駆動するように構成しても良いし、専用の七〜りに
よりリンク機構を介して駆動するようにしてもよいが、
本実施例では下軸９によりリンク機構（図示せず）を介
して駆動する構成のものとする。

一方、前記頭部２内には、天秤１４が上下に揺動可能に
支持されている乏共に、針棒１５が上下動可能に支持さ
れている。そして、頭部２の下端から突出する針棒１５
の下端部には、縫い針１６が取付けられており、第２図
に示すように、糸駒１７から引出されて糸調子機構１８
に掛けられた上糸１９が頭部２の前面から突出する天秤
１４の先端部及び縫い針１６の下端部に通されている。

これら天秤】４及び針棒１５は、アーム部３内に横軸形
に配設された上軸２０により、それぞれリンク機構２１
及びクランク機構２２を介して駆動される。この上軸２
０は、例えば正逆回転可能な直流モータからなる上軸用
モータ２３によって駆動されるようになっており、その
ために互いに噛合する一対のかさ南軍２４及び２５が上
軸２１及び上軸用モータ２３の回転軸２３ａに取付けら
れている。

さて、前記釜８の駆動系側には、下軸用モータ１０の回
転ｅｔＪ　］、　Ｏａの回転位置を検出することによっ
て、釜８の回転位置を検出する釜位置検出装置２６（釜
位置検出手段）が設けられている。この釜位置検出装置
２６は、回転軸１０ａに取付けられた半円形のシャッタ
２７と、ベース１側に取付けられたフォトインクラブタ
２８とからなる。

また、針棒１５の駆動系側には、上軸２０の回転位置を
検出することによって、針棒１５（縫い針１６）の上下
位置を検出する針位置検出装置２９（針位置検出手段）
が設けられている。この針位置検出装置２９は、上軸２
０に取付けられた半円形のンヤッタ３０と、アーム部３
側に取付けられたフォトインクラブタ３１とからなる。

上記両フォトインタラプタ２８及び３１の出力状態は、
本縫いＨｊ７、第３図に示すような関係となる。すなわ
ち、本縫い侍には、下軸用モータ１０及び上軸用モータ
２３が正方向に同期して回転しくこのときのシャッタ２
７．３０の回転方向を第３図（ｂ）、（ｃ）に矢印Ａ、
Ｂで示す）、針棒１５と釜８とが正規の位置関係を維持
しながら動作して縫い針１６の下降により上糸１９に形
成されるループを釜８の剣先が捕捉してそのループに下
糸を通す動作を支障なく行う。そして、このときの両フ
ォトインクラブタ２８及び３１の出力は、針棒１５が下
死点から上昇して上死点に至った時点で、ロウレベルか
らハイレベルに変化し、また針棒１５が上死点から下降
して下死点に至った時点で、ハイレベルからロウレベル
に変化するように構成されている。なお、以下ロウレベ
ルをｒＯＪ、ハイレベルを「１」で示す。

上記のように構成されたミシンの制御は、第４図に示す
マイクロコンピュータを主体とする制御装置３２（初期
位置設定手段）によって制御される。この制御装置３２
には、頭部２に設けられた電源スィッチ３３、本縫いの
起動・停止用スイッチ３４、前記両フォトインタラプタ
２８及び３１からの信号が入力される。そして、制御装
置３２は、それらの入力信号及び予めメモリに記憶され
たプログラムに基づいて、前記モータ１０及び２３を駆
動回路３５を介して制御する。

次に、上記制御装置３２による制御内容を、釜８及び針
棒１５を初期位置に設定する場合を中心に説明する。

すなわち、電源スィッチ３３が投入されると、制御装＠
３２はリセット状態となり、まず第５図に示す内容の初
期位置設定プログラムがスタートする。すると、まず制
御装置３２は、針位置検出装置２９のフォトインタラプ
タ３１の出力信号Ｓ１を人力する（ステップＡ）。フォ
トインクラブタ３１の出力信号Ｓ１が「０」の場合には
（ステップＢで「ＹＥＳ」）、制御装置３２はフォトイ
ンクラブタ３１の出力信号Ｓ１が「１」に変化するまで
、上軸用モータ２３を正方向に微小角度Δθだけ回転さ
せる動作を繰り返しくステップＣ〜Ｅの繰り返し）、フ
ォトインタラプタ３１の出力信号Ｓ１が「１」の場合に
は（ステップＢで「ＮＯ」）、制御装置３２はフォトイ
ンタラプタ３１の出力ｆｊ号Ｓ１が「０」に変化するま
で、上軸用モータ２３を逆方向に微小角度Δθだけ回転
させる動作を繰り返す（ステップＦ−Ｈの繰り返し）。

そして、上軸用モータ２３の正方向回転時には、フォト
インクラブタ３１の出力信号Ｓ１が「０」から「１」に
変化したところで（ステップＤでｒＹＥＳＪ　）　、ま
た上軸用モータ２３の逆方向回転時には、フォトインタ
ラプタ３１の出力信号Ｓ１が「１」から「０」に変化し
たところで（ステップＧでｒＹＥＳＪ）、上軸用モータ
２３を停止させる。以上により、針棒１５（＆ｉい針１
６）が上死点まで移動され、そこで停止されたこととな
る。

このように、ステップＡでのフォトインクラブタ３１の
出力信号Ｓ１が「１」の場合、上軸用モータ２３を逆方
向に回転させる理由は、次の通りである。すなわち、フ
ォトインクラブタ３１の出力信号Ｓ１が「１」の場合、
第３図から理解されるように、針棒１５は上死点から下
死点に向かって下降した位置にあるから、その位置から
上軸用モータ２３を正方向同転させると、針棒１５が下
死点を通過して上死点まで上昇することとなる。

すると、釜８の位置によっては、縫い針１６が釜８に接
触し、折損するおそれがあるから、これを避けるためで
ある。

さて、針棒１５を上死点まで移動させると、制御装置３
２は、次に釜位置検出装置２６のフォトインタラプタ２
８の出力信号Ｓ２を人力する（ステップり。フォトイン
クラブタ２８の出力信号Ｓ２が「０」の場合には（ステ
ップＪでｒＹＥＳＪ）、制御装置３２はフォトインクラ
ブタ２８の出力信号Ｓ２が「１」に変化するまで下軸用
モータ１０をＩＥ正方向回転させ（ステップに−Ｍの繰
り返し）、フォトインタラプタ３１の出力信号Ｓ２が「
０」から「］」に変化したところで（ステップＬでｒＹ
ＥｓＪ　）　、下軸用モータ］０を停止させ、初期位置
設定プログラムの実行を終了する。

また、ステップＩにおける出力信号Ｓ２が「１」の場合
には（ステップＪでｒＮＯＪ　）　、下軸用モータ１０
をフォトインクラブタ２８の出力信号Ｓ２が「０」に変
化するまで正方向に回転させ（ステップＮ−Ｐの繰り返
し）、さらに引き続いて下軸用モータ１０をフォトイン
クラブタ３１の出力信号Ｓ２が「１」になるまで正方向
に回転させる（ステップＫ　＝　Ｍの縁り返し）。そし
て、フォトインタラプタ２８の出力１３号Ｓ２が「１」
から「０」に変化したところで（ステップＬでｒＹＥＳ
」）、下軸用モータ１０を停止させ、初期位置設定プロ
グラムの実行を終了する。以上により、釜８が針棒１５
（縫い針１６）の上死点に対応する正規の位置まで回転
され、そこで停止されたこととなる。

従って、電源スィッチ３３の操作前に、釜８と針棒１５
との位置関係が狂いを生じていても、電源スィッチ３３
の投入に伴って上述の初期位置設定プログラムが実行さ
れることにより、釜８と針棒１５とが本縫いを正常に行
い得る正規の位置関係に修正されることとなる。また、
初期位置設定時、針棒１５を上死点に移動させた後、釜
８を回転させるので、’：ｌＢが回転するときに縫い針
１６に衝突することがない。

そして、この後、起動・停止スイッチ３４を操作すると
、両モータ１０及び２３は、いわゆるフィードバック制
御によって正規の回転位置関係を維持するように駆動さ
れ、正常なる本縫いが行われる。

なお、釜８及び針棒１５の初期位置は、針棒１５の上死
点に対応する位置に限られるものではなく、縫い針１６
が針板５よりも上方に存する位置ならば、どこでも良い
。また、初期位置設定プログラムは、本縫の起動・停止
スイッチ３４がオンされたとき、本縫いを行う前に実行
するようにしても良い。

さらには、上記実施例では、上軸用モータ２３を正逆同
転可能なモータとしたが、一方向にしか同転しないよう
に構成されたモータを使用する場合には、第６図に示す
ように、上軸２０を２個のモータの回転軸３６．’３７
に対して、かさ歯車３８〜４０により連結し、ｌｎｌ転
させるべき方向に応じていずれかのモータにより上軸２
０を正方向或いは逆方向に回転させるように構成しても
良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、釜と針棒との位置
関係に狂いを生じていても、本縫いの開始前に両者が正
規の位置関係となるように修正されるので、常に正常な
る本縫い動作を行うことができる、という実用上鏝れた
効果を秦するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部の縦断正面図、第２図は全体の概略を示す
正面図、第３図は針棒の位置と位置検出手段の出力との
関係を示す図、第４図は制御回路横或図、第５図は制御
内容を示すフローチャートである。また、第６図は上軸
を正逆回転させるための他の丈施例を示す部分側面図で
ある。図中、８は釜、９は下軸、１０は下軸用モータ、１５は
針社、］６は縫い針、２０は上軸、２３は上軸用モータ
、２６は釜位置検出装置（釜位置検出手段）、２９は針
位置検出装置（針位置検出手段）、３２は制御装置（初
期位置設定手段）である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、縫い針を取付けた針棒を上下させながら釜を回転さ
せることにより、前記縫い針の下降により上糸に形成さ
れるループを前記釜が捕捉してそのループに下糸を通す
動作を繰り返して本縫いを行うものであって、前記針棒
及び釜をそれぞれ別のモータにより駆動するものにおい
て、前記針棒の上下位置を検出するための針位置検出手
段と、前記釜の回転位置を検出するための釜位置検出手
段と、本縫い開始前に前記針棒及び釜をそれぞれ所定位
置に設定するための初期位置設定手段とを具備し、前記
初期位置設定手段は、前記針棒駆動用のモータを前記針
位置検出手段が所定位置を検出するまで駆動すると共に
、前記釜駆動用のモータを前記釜位置検出手段が所定位
置を検出するまで駆動するように構成されていることを
特徴とするミシン。