JPH0349280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 −産業上の利用分野− この特許出願に係る発明（以下、「本願発明」
と略称する）は、裁縫機械−いわゆるミシンにお
ける被縫布の移送機構とその制御装置に関するも
のである。

−従来の技術− 従来のミシンにおいては、布を縫うために、主
として水平の一直線に沿つて送る機構としては、
大別すれば送り歯によるものと、ローラーによる
ものと布把持機構によるものとがあつた。

送り歯によるものは、水平板状の針板上に載置
した布を押え金により上からばねの弾性力によつ
て押しつけて静止し、針糸を伴なつて上下動する
針が布から抜け上つた時に針板下方から上へ針板
上に突出して前後には静止した押え金と協同し
て、布を挾み、且つ摩擦により送り歯が布を送る
ように、送り歯を針の上下動に同期して針板の上
下に出没し且つ直交方向へ前後動する四運動させ
るものであつた。送り歯の利用例としては、１）
布送り方向において針の前後に各別に独立した送
り歯を設け、両送り歯の布移動速度を相違させ
て、上下布を全体として縮み縫いまたは伸ばし縫
いするものや、２）布上を押さえる布の押え金に
代えて上送り歯を設けて下送り歯と協同して布を
送り、また上下送り歯の布移動速度を相違させ
て、上布を下布に対し早くまたは遅く送つて上布
のみを伸ばし縫いまたは縮み縫いするものや、
３）押え金を布送り時に下送り歯とともに布送り
方向へ移動するものや、４）布送り時に下送り歯
とともに針を布貫通のままで布送り方向へ移動す
るものや、５）前記の各例を組せたもの、などが
実用化されていた。

ローラーによるものは、布送り方向直線に対し
て水平に直交する軸線を中心に布送り方向へ常時
連続して回転する円板状のローラーを布に押しつ
け、その接触摩擦により回転力を布送り力に利用
するものである。ローラーの利用例としては、
１）下送り歯と布の押え金とを備えたものにおい
て、布送り方向において針よりも先方の針板上に
ローラーを位置させるものや、２）押え金に代え
て針の前後に２箇のローラーを針板上に位置させ
るものや、３）送り歯と押え金とに代えて針の前
後と針板の上下とに４箇のローラーを上下に接触
するように配置するものや、４）ローラーの回転
中心軸線を布送り方向直線に対して水平に平行さ
せ、下送り歯と押え金とを備えたものにおいて、
針よりも布送り方向の手前に、針板上に配置して
上布を左右動して下布端に対して上布端縁を合致
させ、または針板の上下に２箇を配置して上下布
を左右動して上下布端縁を合致させるもの、など
が実用化されていた。

布把持機構によるものは、上下布の布送り方向
の先方と手前とを一体として把持し、下送り歯と
押え金や上下ローラーなどによる布との摩擦を利
用することなく、布送り方向へ上下布を移動して
針と協同して縫い目を形成するものであつた。

−発明が解決しようとする問題点− 前記の従来の技術においては、下記のとおりの
欠陥があつた。

送り歯によるものは、ミシン頭部の原動回転主
軸−いわゆる上軸の回転運動を送り歯の上下左右
の四運動に変換するためと、針糸を伴なう針の上
下動、針糸を緊締弛緩するために上下動または回
転する天秤の運動，針糸環を針の下方で捕える糸
環捕捉器の回転・回動・揺動等の運動に同期させ
るために、伝達機構を相当に強固に且つ複雑に構
成しなければならないので装置全体の容積が大き
くなり製作も煩雑となり、各部分の調整・補修に
多大な時間と経費とを要し、且つ四運動のために
騒音と振動が激しく慣性が大であつて縫い目形成
が不完全であつて。

ローラーによるものは、回動軸線が少しでも傾
くと布送り方向の安定が得られず縫い目線が不確
実となり、常に回転している型式のものは針の布
に対する上下動との同期が困難であり、針が布か
ら抜け上がらない時期にも布送りするので、針が
曲つたり布送りが不完全となつて、いずれも縫い
目の形成が不完全となり、特に布端縁を合致させ
るものにおいては、ローラーは布送り方向に直交
する左右方向へ布を寄せるように配置されている
ので、布寄せを行いながら布送りをするときは、
ローラーの布に対する接触圧力が布送りを阻止す
る力として働くので、所望の布送り速度，距離に
よつては布が送られずに遅れて縫い目の形成が不
完全になる。

布把持機構によるものは、その機構全体を布と
ともに移動しなければならないので、機構の大き
さは被縫布の大きさにより制限され、また用途も
縫い工程毎の専用機として特種用途のものに限ら
れ、且つ機構を含む装置全体も容積が大きくなり
経費も多大となる。

本願発明は、前記の従来の技術の欠陥を解消し
て、簡易且つ小容積の機構及び装置により、振
動・騒音がなく、布送りを阻止することもなく、
布送り方向を正確に維持し、縫い目の形成と縫い
目線を正確化し、装置の利用手段ソフト手法の各
種の適用により、多種類の縫い方法を可能とする
ミシンにおける被縫布の移送装置を提供すること
を目的とする。

Ｂ 発明の構成 −問題点を解決するための手段− 本願発明の構成を図面に示した実施例により説
明する。

第１，２，６図において、ミシン１は公知のも
のであつて、針棒と針糸を伴う針１２，天秤，ば
ねにより下方への弾性力を受ける布の押え棒７、
いわゆる釜またはルーパーによる針糸の糸環捕捉
器１３を備えているが、布を載置する針板１４か
ら出没し且つ前後動するいわゆる送り歯を取り去
つたものである。

被縫布移送機構は、ユニツト２，３，４，５の
四部分から成り、それぞれ同一の構造をもち、ユ
ニツト２，４は押え棒７と一体とした支持体６に
固定されて針板１４の上方に配置され、ユニツト
３，４は針板１４の下方においてミシン機枠（図
示しない）に固定される。

第１，６図で時計方向へ回転可能に支持する球
体８，９，１０，１１は真円球状を成し、それぞ
れを針板１４の布送り方向の１２の上下動軌跡
（針落ち点）を挾む前後に上下に開放した開口１
４ａ，ｂにおいて接触させ、球体８，９と球体１
０，１１の球の中心をそれぞれ垂直線上に位置す
るように配置し、球体８，１０を押え棒７に作用
する下方への弾性力により球体９，１１に押しつ
けて布を挾み送る作用力を得る。

また第２図に示すように、球体８，９よりも布
送り方向手前の針板１４の上面からわずか上へ離
して分離板１７を機枠に固定し、その上下面に沿
う布を各別に球体８，９により送るように構成
し、球体８，９よりも布送り方向手前且つ左側の
分離板１７の上下には、それぞれ分離板１７を挾
み対向し、分離板１７の上下面を光線の反射鏡と
して発光素子と受光素子とをもち信号を発生する
公知の光線の検知体１５，１６を設けて布の左端
縁の有無を検出する。

第３，４図においては第１，２，６図の各ユニ
ツトのうちユニツト２を代表として説明すると、
その支枠２０の上方にステピングモーターを適用
した回動体２１ａを支持し、その回動軸にはプー
リー２２を固定しユニツト２の下方には支枠２０
と一体に左へ突出した支腕３３との間に軸受３４
により針板１４より上で布送り方向に平行し且つ
水平に軸２５を回動可能に支持し、軸２５にはプ
ーリー２４と平歯車２６とを固定し、プーリー２
２と２４とにはベルト２３をかけわたし、支枠２
０の下方には軸２５を中心として回動可能に支函
３２を支持し、支函３２には、軸２５に平行して
軸２８を回動可能に支持し、また軸２５，２８に
直交し且つ針板１４よりも上方で水平配置し直交
して軸３１を回動可能に支持し、軸２８には中間
に平歯車２６にかみ合う平歯車２７を固定し先端
に傘歯車２９を固定し、軸３１にはその一端に傘
歯車２９にかみ合う傘歯車３０を一体に形成した
球体８を固定し、支函３２の上端には軸２５を中
心としたピツチ円をもつ平歯車４３を一体に回動
角度分のみ扇形に形成し、支枠２０の下方にはス
テツピングモーターを適用した回動体４１ａを支
持し、その回動軸には平歯車４３にかみ合うピニ
オン４２を固定する。

第６図において、ミシン１の上方右側には、ミ
シンの原動軸である上軸とその周囲のミシン機枠
に固定し、針１２の上下の位置を検出して信号を
発生する検知器４４を設け、ミシン１の下方に
は、原動回転体であるモーター４５を設け、モー
ター４４にはそれを駆動，停止，変速等を制御す
る回路をもつ制御回路器４６を設け、モーター４
４の回転軸と上軸にはベルト４７をかけ渡す。

第６，７図において、ミシン１の外部には、本
願発明における各種の布送りの態様を実施するた
めにステツピングモーターを制御する指令信号を
発生する操作盤４８を設け、それには目的に応じ
て操作キー，スイツチを備え、また、外部の作動
システム−被縫布移送機構と連結する際に必要と
する情報の信号と結合する電気回路の結合ライン
４９を設け、さらに、前記の操作盤４８，結合ラ
イン４９，検知器４４，検知体１５，１６からの
入力信号を受けとつてから後述のマイクロコンピ
ユーターに送りこむために各信号の前処理をする
インターフエイス回路５０と、回路５０の各入力
信号の条件によつて必要とする演算をし各回動体
２１ａ〜ｄ，４１ａ〜ｄを所望の適当なアルゴリ
ズムで回動する信号を出力するマイクロコンピユ
ーター（マイコン）５１と、マイコン５１とモー
ター４５，回動体（ステツピングモーター）４１
ａ〜ｄ，同２１ａ〜ｄとの間には、マイコン５１
の出力信号を受けて各モーターに所望の適当な回
動を与える電気信号を出力する駆動制御回路４
６，５２，５３を設ける。

−作用− 本願発明は、前記の実施例の構成により下記の
作用を生ずる。

先づ、本願発明における各球体は、第８，９
図により球体８を代表として、その作動の原理
を説明すると下記のとおりである。

Ａ 球体８がその回動中心軸線Ｌ−L′（軸３１）
の周囲にＹ方向へ角度ωAで回動すると、
XY軸上の平面（針板１４）に載置した布５
４が球体８と接触するＰ点の軌跡は、それら
の接触摩擦係数を１とし且つ接触圧力が加え
られている条件下においてはＹ方向へγωAt₁
の距離を進んで、その軌跡は第９図において
P₀→P₁となる。（γ＝球体８の半径，t₁＝時
間経過） Ｂ 次に球体８が、Ｌ−L′軸線の周囲に角速度
ωAにより回動しながら、その軸線をＺ方向
へＸ軸との交点０を中心として半径OPの円
運動を角速度ωBによりL₁−L′₁まで回動する
と、Ｐ点の軌跡は、−Ｘ軸方向へγωB（t₂−
t₁）だけ移動し、Ｘ，Ｙ方向へγ′ωA（t₂−t₁）
だけ移動して、第９図においてP¹〜P²とな
る。（γ′はL₁−L′₁軸線が回動する回動半径の
変化） Ｃ Ｂの状態において、Ｌ−L′軸線のL₁−L′₁
軸線への回動を特定時点で停止すると、Ｐ点
は０点を中心に半径OPの円軌跡で回動して、
その軌跡は第９図においてP²→P³となる。

Ｄ さらに、L₁−L′₁軸線をＢ，Ｃの状態から
Ａの状態−つまりＬ−L′へ復帰するように速
度関数ｆ（ωB′t）を与えてＸ軸と平行にもど
すと、Ｐ点にはＢ状態の運動とは逆の作用力
が働いて、第９図のP³→P⁴の軌跡となる。

上述のように、Ｌ−L′軸線（軸３１）がＡ
−Ｂ−Ｃ−Ｄの状態へ回動することにより、
球体８と布５４との接触点Ｐは、第９図にお
いてＸ軸のマイナス方向へX₁だけ移動する。

本願発明においては、前述の作動原理にお
いてＹ方向へのＰ点の運動を直線に沿う布送
り方向に、Ｘ方向へのＰ点の運動を布を布送
り方向との直交方向へ移動することに利用す
る。

布５４に同一長さの縫い目を続けて特定長さ
の一直線の縫い目線を形成するために、布５４
を針１２の上下動位置を通つて針１２が布５４
より上に位置するときに針板１４の上面で一直
線に沿つて送るように、第６，７図の制御装置
において次のとおりに制御を行う。

制御指令操作盤４８の各要素を前記のとおりに
設定し、次にそのミシン始動用のスイツチをON
すると、その信号はインターフエイス回路５０を
介しマイコン５１からモーター制御器４６を通つ
て出力されてモーター４５が回転し始め、その回
転力はベルト４７を介しミシンに伝達されてミシ
ンの上軸が回転し始める。

針１４が布５４上の特定位置に達したときは、
検知器４４の発生する信号がインターフエイス回
路５０を介してマイコン５１に入力され、マイコ
ン５１は、別の検出器により得た布送り速度に関
し予め操作盤４８で設定した一箇の縫い目長さ
（ピツチと称する）に合致する布送り量を演算し
て、駆動制御回路５３へと所要の縫い目長さに相
当するステツプ数の信号を出力し、制御回路５３
により制御された電流は各ステツピングモーター
の各回動体２１ａ〜ｄへと送られて、各回動体は
針１２が布５４よりも上に位置するときに、所定
のピツチに相当する角度のみ回動し且つ所定の縫
い目線長さに相当するステツプ数を断続して回動
する。

故に、第３〜５図の布移送機構は、回動体２１
ａ〜ｄが回動するとその回動は、プーリー２２か
らベルト２３−プーリー２４−軸２５−平歯車２
６−平歯車２７−軸２８−傘歯車２９−傘歯車３
０の各伝達要素を順次に経て球体８〜１１に伝達
され、各球体は第８図の実線状態でＬ−L′の軸３
１の中心軸線を中心として回動し、その回動量は
布５４を挾む摩擦力により布５４を一直線上（第
９図のＹ方向）において送る力に変換されて所定
のピツチが得られ且つ所定の縫い目長さが得られ
る。

次に、前記の各回動体２１ａ〜ｄの回動による
縫いを行ないながら、各回動体４１ａ〜ｄの回動
を併用して、例えば一直線の布送り方向に対して
水平交叉方向へ湾曲する布端縁に平行する湾曲し
た縫い目を布５４に形成するように、第６，７図
の制御装置において次のとおりに制御を行う。

布５４の端縁を常に監視し続けている検知体１
５，１６により、針板１４上における一定位置か
ら端縁が離隔したことを検知すると、その変位量
はインターフエイス回路を介してマイコン５１に
入力し、マイコン５１は前記の布５４の端縁の変
位置，布送りピッチ，ミシンの回転数の情報に基
いて演算したステツプ周波数、ステツプ数の信号
を駆動制御回路５２へと出力し、制御回路により
制御された電流は各回動体４１ａ〜ｄへと送られ
て、各回動体４１ａ〜ｄは各回動体２１ａ〜ｄの
回動とともにそれに同期してその布送り方向との
水平交叉方向へと布５４を移動するように回動す
る。

故に、第３〜５図の布移送機構は、回動体４１
ａ〜ｄが回動するとその回動は、ピニオン４２か
ら平歯車４３へと伝えられて、支函３２は第３，
４図において軸２５を中心にａまたはｂ方向へと
回動し、支函３２に支持されている各球体８〜１
１は例えばその中心軸３１が第３図ａ方向へと軸
２５を中心に回動するときは、その軸線は第８図
においてＬ−L′のＡ状態からL₁−L₁′のＢ状態へ
と移動し、布５４は両回動体２１，４１の直交方
向へ各別に回動する布送りの合成力（第９図の
Ｙ，Ｘ方向の合成方向）を受けて布送り方向が変
更される。

−他の実施例− 前記の実施例においては、針１２よりも布送り
方向の先方の組の回動体１０，１１を手前の組の
回動体８，９に同期し全く同一速度で回動するよ
うに、回動体２１ａ〜ｄがマイコン５１と制御回
路５３とにより制御されるものを示したが、両組
の回動速度を異なるように操作盤４８，マイコン
５１，制御回路５２，５３を適宜に設定すること
により、上下二枚の布５４を共に、または各別に
伸ばし縫い、イセコミ縫い、差動送り、摸様縫い
等をすることができる。

また、前記の実施例においては、球体を軸３１
の周囲の回動と軸３１の傾斜によるものを示した
が、第１０図に示すように、球体を球軸受により
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に回動可能に支持し、球体の球面
の一部において、球体をＹ方向へ回動するように
回動体Ａを球面に接触し、球体をＸ方向へ回動す
るように回動体Ｂを接触するように構成すること
もできる。

ついで、前記の実施例においては、主として裁
縫機械−つまりミシンと布に適用するものを示し
たが、化学繊維から成る上下の布を点熔接する布
熔着機や、布の端縁または型取りをするための布
栽断機や、巻き布を解いて端縁を揃える解反機、
などに適用することもできる。

Ｃ 発明の効果 前述のように、布５４に対する各球体８〜１１
の球面への接触と球体の任意方向への移動性とを
利用したものであるから、送り歯によるものの欠
隔（四運動による振動，慣性，騒音が激しいので
縫目の形成の不完全と機構複雑化）を解消し、ロ
ーラーによるものの欠陥（接触面傾斜による布送
り方向の不正確と左右方向へ布寄せ時の前後方向
への布送り力の阻止とによる縫い目線の不正確
化）を解消し、布把持機構によるものの欠陥（装
置容積の拡大化）を解消し、回転系による布送り
機構の伝達機構と制御装置の利用手段である多種
類のソフト手法の簡便利用とにより、他の補助的
な機構を付加する必要もなく、簡易且つ小容積の
機構及び装置により、振動，慣性，騒音がなく、
布送りを阻止することもなく、布送り方向を正確
に維持し、縫い目の形成と縫い目線を正確に所望
の直線または曲線に沿つて形成可能としたミシン
を得ることができる効果を奏する。

また本願発明は、球体８をして、回動手段によ
り被加工物の移送方向のＹ方向と水平に直交する
Ｘ方向の軸線３１を中心として加工手段から一定
距離で被加工物に接触して回動しながら、且つ回
動軸線をして、検知手段の信号に関連した回路手
段による制御手段の作動によつて、球体の中心を
中心としてＸ方向に沿つて被加工物面に対し傾斜
するように構成したので、ａ）加工手段から被加
工物と球体との接触点POまでの距離は、常に一
定不変であり、ｂ）加工手段と前記接触点とを結
ぶ直線の位置は、球体の回動軸線の前記の傾斜時
においても、Ｘ方向へは変位せずにＹ方向と平行
する一定位置に保持され、球体の回動軸線は、円
滑に容易に傾斜され、ｃ）球体の回動軸線は、そ
の前記の傾斜時においても、Ｙ方向との直交状態
（Ｘ−Ｘ）に保持され、球体のＹ方向への回動は、
何等の制約を受けることなく阻害もされずに円滑
に安定する、などの作用を生ずるので、直線の縫
目線はもちろん、例えば第９図の直線と屈曲線や
曲線が連続する縫目線Ｐ０〜Ｐ４を正確迅速に且
つ円滑容易に形成できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明のミシン頭部の左側面図、第
２図は同じく使い勝手の正面から見た第１図の右
側面図、第３図は第１，２図のうち被縫布移送機
構の上部のもののみを示す正面図、第４図は第３
図の−断面図、第５図は第３図の−断面
図、第６図は被縫布移送機構とその制御装置の配
置を示す概略図、第７図は制御装置の概念ブロツ
ク図、第８図は本願発明の作動原理を示す説明
図、第９図は同じく作動軌跡を示す説明図、第１
０，１１図は他の実施例による第９，１０図に相
当する説明図である。 針板…１４、加工部位（針）…１２、移送方向
（布送り方向）…Ｙ、球体…８，９，１０，１１、
制御手段…４８，４９，４４，５０，５１、検知
体…１５，１６、駆動制御回路…５２，５３、被
加工物（布）…５４、回動軸線…３１（Ｌ−L′）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平板状の被加工物の一部を加工する加工手段
   と、 被加工物をその平板に平行する水平の一静止直
   線の一方向へ移送するように、被加工物面に加工
   手段から一定距離に離れて接触する真円球状の球
   体と、 球体を被加工物の移送方向と水平に直交する一
   静止直線の軸線を中心として一方向へ回動する回
   動手段と、 球体の回動軸線を球体の回動時に球体の中心を
   中心として被加工物に対し傾斜させる制御手段、 とを備えた、平板状の被加工物の移送装置。 ２ 加工手段をして、針糸を伴い上下動する針、
   針糸の緊張と弛緩をする天秤、針糸の捕捉と解放
   をする糸環捕捉器１３、とから成る布を縫うミシ
   ンの縫合装置とした、特許請求の範囲第１項記載
   の平板状の被加工物の移送装置。 ３ 平板状の被加工物の一部を加工する加工手段
   と、 被加工物をその平板に平行する水平の一静止直
   線の一方向へ移送するように、被加工物面に加工
   手段から一定距離に離れて接触する真円球状の球
   体と、 球体を被加工物の移送方向と水平に直交する一
   静止直線の軸線を中心として一方向へ回動する回
   動手段と、 球体の回動軸線を球体の回動時に球体の中心を
   中心として被加工物面に対し傾斜させる制御手段
   と、 被加工物の移送方向に水平に直交する被加工物
   の端縁の有無を検知して信号を発生する検知手段
   と、 検知手段の発生信号に関連して制御手段の球体
   回動軸線の傾斜を制御する回路手段、 とを備えた、平板状の被加工物の移送装置。 ４ 加工手段をして、針糸を伴い上下動する針、
   針糸の緊張と弛緩をする天秤、針糸の捕捉と解放
   をする糸環捕捉器、とから成る布を縫うミシンの
   縫合装置とした、特許請求の範囲第３項記載の平
   板状の被加工物の移送装置。