JPH04504958A - 針搬送装置を備えたミシン - Google Patents

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】 針搬送装置を備えたミシン 本発明は、請求の範囲第１項の前提概念に記載のミシンに関するものである。

針及び下部送り車及び／上部送り車により布の送りを行なう公知のミシンでは、 送り装置の駆動はミシンの上軸により機械的な伝動装置を介して行なわれるが、 針の駆動装置をオフにすることはできない。“針同行”なる作動態様を持ったタ イプのミシンの伝動装置と、“針固定”なる作動態様を持ったタイプのミシンの 伝動装置との構成上の相違は、前者においては切り換えが不可能なことである。

従って前記２つの作動態様に対しては単一目的のミシンしか存在しない。ただ１ つのミシンで２つの作動態様を交互に使用することはほとんどの縫製過程で望ま れるところであるが、従来では実現不可能であった。　ドイツ特許第３５１６７ １３号公報から知られている針搬送装置を備えたミシンでは、送り装置く針、爪 革、ローラ足）は互いに独立に作動するステッピングモータによって駆動される 。

またドイツ特許第３５１６７１５号公報からは、針棒案内部を位置固定したミシ ンが知られている。このミシンではもっばら爪革とローラ足だけで送りが行なわ れる。

これら２つの送り装置はそれぞれ固有のステッピングモ記の針搬送装置を備えた ミシンとは異なり、針が縫製物から抜は出た段階でのみ行なわれる。

従って、送り量が完全に異なっているので、これら２つのタイプのミシンを組み 合わせることはほとんど不可能である。

本発明の課題は、針駆動装置を備えたミシンにおいて、針によって送り駆動装置 をオン・オフできるようにすることである。

本発明によれば、上記課題は、請求の範囲第１項の特徴部分によって解決される 。

本発明によれば、送り方向に針を同行させる場合には針送りを切り換えによって 一時的にオフにさせることができ、針棒案内部を位置固定している場合には下部 送り車及び／または上部送り車だけで送りを実施させることができる。この場合 切り換えは、手動または入力されたプログラムによって行なうことができる。

次に、本発明の１実施例を図面を用いて説明する。

第１図は　針送り装置を備えたミシン全体の部分断面図、 第２図は　第１図のミシンの一部を断面にて示した拡大側面図、 第３図は　第２図の線■−■による断面図、第４図は　針棒を外側へ回動させる ためのステッピングモータ駆動部の部分断面背面図、 第５図は　送り装置のための電子回路の配線図、第６図は　ミシンの針板の拡大 断面図、第７図は　送り運動を説明するための図、である。

第１図に示すように、ミシンは基板１と柱体２とスタンド３とアーム４とヘッド ５から構成されている。アーム４ないには通常の態様で上軸６が支持されている 。上軸６は基板１の下方に固定される縫製モータ８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ルーパー軸１０は、 基板１のなかに支持されている。ルーパー軸１０は図示していないルーパーと駆 動結合されている。

上軸６は、クランク１１と連結棒１２とを介して、針１３を備えた針棒１４を駆 動させる。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１６（第１図）によって担持されている揺れ腕１７ で支持されている。揺動軸１６は上軸６に平行になるようにアーム４内に支持さ れている。

揺動軸１６の、スタンド３内へ突出している端部は、レバーアーム１８を担持し ている。レバーアーム１８は、枢着ビン１９を介して偏心棒２０と連結されてい る。偏心棒２０は偏心輪２１（第４図）を取り巻き、該偏心輪２１はアーム４内 に固定されているステッピングモータ２３の駆動軸２３に固定されている。偏心 輪２１はビン２４によって、駆動軸２２に同軸に延びているケーシング穴２５内 で案内されている。

柱体２の下部部分（第２図）内では、担持体３０が偏心ビン３１で支持されてい る。偏心ビン３１は、柱体２の穴３２と３３の中へ突出している支持ビン３４と ３５を有している。支持ビン３５はスリット３６を備えている。偏心輪３１はね じ３７によって担持体３０にクランプされる。担持体３０内には支持軸３８が支 持されている。支持軸３８は調整リング３９と連結部材４０によって軸方向に案 内されている。担持体３０は下端にフランジ板４１を備え、該フランジ板４１に はステッピングモータ４２が固定されている。ステッピングモータ４２の駆動軸 ４３は連結部材４０によって支持軸３８に固定されている。支持軸３８は上端に スピロイド伝動装置４５のビニオン４４を担持している。スピロイド伝動装置４ ５の傘歯車４６は爪革４７に固定されている。爪革４７は公知の態様で球支持さ れ、細片４８を備えた内側、部分を有している。軸片４８は担持体３０のアーム ３０ａに設けた穴に収容されており、軸方向に位置調整後ねじ４９によって締め 付は固定可能である。

スリット３６を用いて偏心ビン３１を回動させることにより、担持体３０を介し て爪＊４７の高さを針板５０に対して位置調整することができる。針板５ｏは柱 体２の上側を閉塞させており、針板５ｏにはスリット５０ａが形成されている。

針板５ｏは、スリット５０ａに平行になるように、針１３を貫通させるためのス テッチスリット５０ｂ　（第６図をも参照）を備えている。

担持体３０は、その上部部分にねじ込まれたねじ５１（柱体２のスリット５２を 貫通している）によって、柱体２に締め付は固定される。その際、針板５ｏのス リット５０ａに対する爪革４７の側方位置を整向することができる。

ミシンのヘッド５内には、鉛直に延びる軸５３が緩く支持されている。軸５３に は締め付は部材５４がねじにより固定されている。締め付は部材５４は半径方向 に延びる穴を有し、この穴にビン５５が圧入されている。さらに軸５３には連結 部材５６が緩く支持されている。連結部材５６から側方へ突出しているウェブ部 材５７はヘッド５に設けたスリットを通って突出し、連結部材５６の回動を防止 している。連結部材５６は下部領域においてリング片として構成され、締め付は 部材５４を取り囲んでいる。リング片はビン５５が突出している凹部５９を有し 、一端にて係止溝６０へ移行している。一方リング片の他端は壁６１で終わって いる。軸５３に固定されている調整リング６３で支持される圧縮バネ６２は連結 部材５６を付勢しており、従って連結部材５６のリング片の土壁を下方へビン５ ５に対しそ軽く押している。

ウェブ部材５７（第３図）には板バネ６４の自由端が載置されている。板バネ６ ４はアーム４内に固定され、連結部材５６を下方へ押している。ウェブ部材５７ の下方には、ヘッド５内に支持されているアングルレバ−６６のレバーアーム６ ５が突出している。アングルレバ−６６は、連結棒６７を介して、操作者によっ て操作可能なレバー棒（図示せず）と連結されている。レバーアーム６５の下方 には、ヘッド５内で支持される軸６９にカム６８が固定されている。軸６９（第 ２図）は、外側へ突出するその端部にハンドレバー７０を担持している。

軸５３の下端には、溝案内部７２を備えたヒンジ軸（Ｋｌｏｂｅｎ　）　７１が 固定されている。溝案内部７２には、長大を有している角形のヒンジ板（ＬａＰ Ｐｅｎ　）７３がねじにより固定されている。ヒンジ板７３はローラ足担持体７ ４に固定されている。ローラ足担持体７４は管接続部材７５（第３図をも参照） を有している。管接続部材７５は下方へ突出している端部部材７６へ移行してい る。

端部部材７６には、球支持されるローラ足８ｏの軸片７８を固定するための穴が 設けられている。ローラ足８０は走行リング８１を有している。走行リング８１ には、スピロイド伝動装置８３の傘歯車８２が固定されている。

スピロイド伝動装２８３のビニオン８４は傘歯車８２と偏心状態で噛み合ってい る。管接続部材７５内には管状の担持体８５が収納されている。担持体８５の位 置は、管接続部材７５にねじ込まれているねじ８６によって固定される。担持体 ８５は管８７と、該管８７の上側に接続している中空シリンダ８８と、リング状 の接続フランジ８９から成っている。管８７の中には軸９０が支持されている。

軸９０はその下端にビニオン８４を担持し５環状肩９１に固定されている。環状 肩９１は管８７の下端に接触している。

軸９０は、その上端の領域で、中空シリンダ８８に圧入されている玉軸受９３の 内レースによって取り囲まれている。軸９０の上端は、連結部材９４によってス テッピングモータ９６の駆動軸９５と連結されている。ステッピングモータ９６ のケーシングは密閉フランジ８９にねじで固定されている。

ミシンの上軸６　（第１図）にはパルス板１００が固定されている。パルス板１ ００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１０１または１０ ２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 マーク部１０３（第５図）を有し、一方他のパルス軌道はただ２つのパル、スマ ーク部ｌｏ４を有しているにすぎない。これら２つのパルスマーク部１０４のう ち１つは針１３が縫製物から出たときにパルス発生器１０１を通過し、他のパル スマーク部１０４は針１３が縫製物の中に侵入したときにパルス発生器１０１を 通過する。

パルス発生器１０１は制御ユニット１０５に接続されている。制御ユニット１２ ０５には制御導線１０６ａを介して切り換え装置１０６が、制御導線１０７ａ。

１０８ａ、１０９ａを介してアンド素子１０７，１０８゜１０９が、集合導線１ １０を介して計数器１１１゜１１２．１１３が接続されている。さらに集合導線 １１４ａを介してキーボード１１４が、集合導線１１５ａを介して表示ユニット １１５が、集合導線１１６ａを介してデータメモリ１１６がそれぞれ制御ユニッ ト１０５に接続されている。

計数器１１１，１１２，１１３の出力は付属のステッピングモータ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 数器１１１．１１２，１１３の出力は導線１１１　ａ　＋１１２ａ、１１３ａを 介して制御ユニット１０５に接続されている。導線１１７ａ、１１８ａ、１１９ ｇは制御ユニット１０５から出力段１１７，１１８，１１９に案内されている。

さらに制御ユニット１０５には３つのスイッチ１２０，１２１，１２２が接続さ れている。そのうちスイッチ１２０は後退縫製過程を操作するために用い、一方 他の２つのスイッチ１２１と１２２とはミシンが停止したときに、特に針上げ位 置にあるときにステッピングモータ４２と９６を前進方向または後退方向へゆつ くりと駆動するために用いる。このため発信器１２３が分配器１２４とスイッチ １２５とを介して両出力段１１８と１１９に接続されている。スイッチ１２５は 制御導線１２５ａを介して制御ユニット１０５に接続されている。さらに発信器 １２３は切り換え装置１０６の入力Ｅ１に接続され、該切り換え装置１０６の入 力Ｅ２はパルス発生器１０２に接続されている。切り換え装置１０６の出力は３ つのアンド素子１０７，１０８゜１０９の入力Ｅ１に接続され、アンド素子１０ ７゜１０８．１０９の出力はそれぞれ付属の計数器１１１゜１１２．１１３に接 続されている。計数器１１１，１１２．１１３はダウンカウンタとして構成され 、集合導線１１０を介してそれぞれ別個に制御ユニット１０５によって予め調整 可能である。

キーボード１１４を用いて１ステツチごとのステッピングモータ２３，４２．９ ６のステップ数を予め１定でき、従って１つのステッチ形成と次のステッチ形成 の闇における個々の搬送機構（針１３．爪車４７．ローラ足８０）の送り長さを 予め調整することができる。この場合、ローラ足８０に対する爪革４７の送り量 を異なるように調整することができる。表示ユニット１１５には予め選定された ステッチ長さが表示される。

制御ユニット１０５には切り換えスイッチ１２６が接続されている。切り換えス イッチ１２６は“針同行”なる作動態様から“針固定”なる作動態様へ、または その逆へ切り換えるために用いる。さらに計数器１２７が設けられている。計数 器１２７は集合導線１２７ａと導線１２７ｂとを介して制御ユニット１０５に、 そして導線１２７ｃを介してパルス発生器１０１及び制御ユニット１０５に接続 されている。

第６図は、ステッチ・形成の際に針１３が進む距離と、爪革４６とローラ足８０ とによって生じる、所定のステッチ長さに対する縫製物の移動とを図示したもの である。

針１３は針送りの際穿刺点Ｐ１で縫製物に穿刺され、縫製物と一緒に該縫製物の 中心線Ｍを越えて縫製物からの抜は出し点Ｐ２まで移動する。その時の距離はｎ ｌとｎ２である。同時に爪革４６とローラ足８０とは縫製物を同じ量だけ移動さ せる（距離ｒ１とｒ２）。針１３が点Ｐ２で縫製物から離れた後、針１３は縫製 物の外側で距離ｎ３及びｎ４だけ穿刺点Ｐ１のほうへ戻る。このとき爪］Ｅ４６ とローラ足８０とは縫製物を距離ｒ３とｒ４だけ移動させる。

次に本発明によるミシンの作動態様を説明する。

操作者はキーボード１１４により針１３、爪革４７、ローラ足８０の所望の送り 量を設定する。その際制御ユニット１０５を介して対応するデジタル値がデータ メモリ１１６から引出され、それによって計数器１１１゜１１２．１１３が予め 設定される。同時に、送り量に相当する値が表示ユニット１１５に表示される。

ミシンが作動すると、縫製モータ８はＶベルト７を介して上軸６を駆動する。上 軸６搏動連結部（クランク１１と連結棒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とルーパー駆動軸１０とを介して、図示していな いルーパーを駆動する。針１３が縫製物に穿刺されたときと、縫製物から抜は出 したときには常にパルス発生器１０１を介して縫製物の送りが生じる。その際パ ルス発生器１０１はパルスを制御ユニット１０５に送る。このとき制御ユニット １０５は制御導線１０７ａ、１０８ａ、１０９ａを介してアンド素子１０７．１ ０８，１０９の入力Ｅ２をＨに切り換え、その結果、その後パルス発生器１０２ から出るパルスは、ミシンの駆動の際に入力Ｅ２に切り換えられる切り換え装置 １０６を介して、アンド素子１０７，１０８゜１０９から計数器１１１，１１２ ．１１３へ送られる。

計数器１１１，１１２，１１３の１つが計数結果“Ｏ″に達すると、この計数器 は制御パルスを付属の出力段１１７．１１８または１１９に送る。これにより、 対応するステッピングモータ２３．４２または９６がワンステップだけ切り換え られる。同時に前記１つの計数器１１１．１１２または１１３は付属の制御導線 １１１ａ。

１１２ａ、１１３ａを介してパルスを制御ユニット１０５に送る。制御ユニット １０５はこの計数器１１１゜１１２または１１３を再び新しい値に設定する。そ の際制御ユニット１０５は対応する値をデータメモリ１１６から呼び出す。同時 に制御ユニット１０５は、出力段１１７．１１８，１１９に接続されている制御 導線１１７ａ、１１８ａ、１１９ａを介して、それぞれのステッピングモータ２ ３．４２．９６が前進回転方向または後退回転方向に回転するかどうかを決定す る。計数器１１１．１１２，１１３に予め設定される値は次のように選定され、 即ち針１３が縫製物から抜は出した段階においても縫製物に穿刺した段階におい てもステッピングモータ２３，４２．９６がその最大ステップ数を実施できるよ うに選定される。

ステッピングモータ２３，４２．９６に作用するステップパルスは揺れ腕１７と 爪革４７とローラ足８０を駆動して、縫製物に同時に搬送作用を及ぼすようにす る。

その際ステッピングモータ４２は、その従動軸４３に連結されている支持軸３８ とスピロイド伝動装置４５とを介して爪革４７を回転させ、一方これと同時にス テッピングモータ８０は、その従動軸９５に連結されている軸９０とスピロイド 伝動装置８３とを介してローラ足８０を駆動する。同時にステッピングモータ２ ３はその従動軸２２を介して偏心輪２１を段階的に１方向へ回転させ、その際偏 心輪２１の偏心率により偏向運動が偏心棒２０とレバーアーム１８を介して揺れ 腕１７へ伝えられる。

これによって揺れ腕１７は対応する角度だけ外側へ揺動する。この揺動は、針１ ３が縫製物に穿刺された状態のときに、爪革４７及びローラ足８０の送りと同期 して生じ、針１３が縫製物から抜は出した状態では偏心輪２１の駆動によって逆 方向に生じる。

針棒１４は送り方向にて正弦曲線状の揺動運動を行なう。針棒１４は、針１３が 縫製物に穿刺されている間は送り方向に揺動し、針１３が縫製物から抜は出てい る間は逆方向に揺動する。従って針棒１４を外側へ揺動させるためのステッピン グモータ２３の制御は次のように設定されており、即ち上軸６が１回転している 間、即ち各送りの際の１回のステッチ形成の間に、ステッピングモータ２３に２ つの正弦曲線状に延びる部分ステップ列が与えられ、そのうち１つの部分ステッ プ列がステッピングモータ２３を送り方向へ駆動させ、もう１つの部分ステップ 列がこれとは逆の方向へ駆動させるように設定されている。この場合爪革４７と ローラ足８０のためのステッピングモータ４２と９６の駆動も一定のステップ列 ではなく、２つの正弦曲線状に延びる部分ステップ列で行なうのが有利である。

個々のステッピングモータ２３．４２．９６が、キーボード１１４によって設定 されこれに対応してデータメモリ１１６から呼び出されたデータに依存するステ ップ数を実施した後、それぞれのアンド素子１０７，１０８または１０９の入力 Ｅ２が制御ユニット１０５により制御導線１０７ａ、１０８ａまたは１０９ａを 介してＬポテンシャルに切り換えられる。その結果対応するアンド素子１０７， １０８または１０９により、パルス発生器１０２からのパルスのその後の通過が 中断される。

“針同行”なる作動態様から”針固定”なる作動態様への切り換えは、切り換え スイッチ１２６を閉じ状態へ切り換えることにより行なう。その際制御ユニット １０５は、パルス発生器１０１から次のパルスが生じたときに且つ針１３が抜は 出し点Ｐ２で縫製物から抜は出したとき（第６図及び第７図をも参照）に切り換 え過程を制御する。切り換え過程は針１３が縫製物から抜は出した段階で終了す る。その際針１３は、送り方向Ｖとは逆の方向へ中心位置Ｍへ戻る（距離ｎ３） 。針１３は通常のごとく縫製物に穿刺されている間はステッチ長さＳの半分だけ 進むので（距離ｎ１とｎ２）、この運動はステッチ長さＳの四分の−である。爪 革４７とローラ足８０とは、その送りの第１の部分（距離ｒｌ）で縫製物を中心 線Ｍまで移動させ、その送りの第２の部分（距離ｒ２）では縫製物を中心線Ｍか らステッチ長さＳの四分の−だけしか離していないので、爪革４７とローラ足８ ０とは、針１３が縫製物から抜は出た段階で残りの量を、即ちステッチ長さＳの 四分の三を実施して開始したステッチを完了させる。

針１３、爪革４７、ローラ足８０の運動のためのデータ値は、入力されたステッ チ長さＳに基づき制御ユニット１０５によって演算され、ステッチの実施の際計 数器１１１．１１２，１１３に入力される。針１３が固定されていてステッチが 今行なわれているときには、計数器１１１にはデータ値が入力されない。針１３ が縫製物に穿刺されている間は同様に計数器１１２と１１３にはデータ、値が入 力されず、一方針１３が縫製物から抜は出ている間には、設定されたステッチ長 さＳを実施するために必要なすべてのデータ値が入力される。これらのデータ値 は、半分のステッチが実施されている間の針の搬送時にそれぞれの計数器１１２ または１１３に入力されるデータ値の２倍である。

従って作動態様“針固定”でステッチ形成が行なわれている場合、爪革４７とロ ーラ足８０とは針１３が縫製物に穿刺されているときには静止しており、一方針 １３が縫製物から抜は出ているときにはステッチ長さに対して実施されるべき全 送り量を進まなければならない。

作動態様“針固定”から作動態様“針同行”へ切り換えるために、切り換えスイ ッチ１２６を再びその開き位置へ切り換える。針１３が中心位置Ｍで縫製物から 出てパルス発生器１０１から次のパルスが生じると、制御ユニット１０５は針の １３をその中心位置Ｍからステッチ長さＳの四分の−の量だけ縫製方向とは逆の 方向へ穿刺点Ｐ１へ戻させる。同時に爪革４７とローラ足８０は縫製物を縫製方 向へステッチ長さＳの四分の三だけ、即ち距離ｒ２．ｒ３．．ｒ４だけ搬送させ 、その結果針１３は次のステッチのときにその前のステッチから正確にステッチ 長さＳだけ離れて穿刺点Ｐ１に穿刺される。その後制御ユニット１０５は、縫製 物への穿刺の際に発生するパルス発生器１０１のパルスが生じたときに、針１３ と爪革４７とローラ足８０に対する上記作動態様“針同行”で説明した制御過程 を制御する。

切り換えスイッチ１２６により手動で切り換える代わりに、作動態様の切り換え を予め設定可能な計数器１２７を用いて、例えば縫製過程が始まるときに制御し てもよい。この場合計数器１２７は、キーボード１１４を介して一定の量に予め 設定することができる。この量はステッチの数に対応しており、この間針棒案内 部１７を停止させ、且つ爪革４７とローラ足８０は縫製物の送りだけを行なう必 要がある。前記量は、各縫い付は過程の前に制御ユニットにより集合導線１２７ ａを介して計数器１２７に設定することができる。

次に、ステッチ形成を始める前に、作動態様“針同行”から作動態様“針固定” への自動的な切り換えが行なわれる。各ステッチを実施、した後、針１３が縫製 物から出たときに計数器１２７はパルス発生器１０１から送られるパルスを介し て“１″だけカウントダウンされる。計数器１２７が“Ｏｎになると、作動態様 ３針同行”へ切り換えられ、この作動態様は前記した態様で経過する。

針１３がほぼ上死点で停止するミシンの停止過程では、制御ユニット１０５は切 り換え装置１０６を入力Ｅ１へ切り換え、その結果発信器１２３から送られるパ ルスがアンド素子１０７．．１０８，１０９の入力Ｅ１に達する。従ってミシン が停止すると、パルス発生器１０２からのパルスの代わりに発信器１２３からの パルスがアンド素子１０７，１０８，１０９の入力Ｅ１に与えられる。

このようにして針１３．爪ＩＥ４７．　ローラ足８０の送りは、針１３が最後に 縫製物から出た後に終了し、従って針１３はすでに次の針穿刺位置の上にある。

前記送り量が終了すると、制御ユニット】０５は制御導線１０７ａ。

１０８ａ、１０９ａを介してアンド素子１．０７，１０８゜１０９をオフにする 。

□ ツ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 揺れ腕で支持され、針を送り方向へ外側へ揺動させるためのステッピングモータ と連結されている針棒と、それぞれ別のステッピングモータによって針の送り運 動に同期して駆動される下部送リ車及び／または上部送り車と、それぞれのステ ッピングモータを作動させるための選択可能な情報を含んでいるメモリと、該メ モリとステッピングモータの間に接続され、前記情報を選択してステッピングモ ータのためのステップパルスに変換する制御ユニットと、ミシンの上軸に同期し て作動し、前記ステップパルスをステッピングモータへ伝送させるパルス発生器 とを有しているミシンにおいて、 制御ユニット（１０５）が、切り換えスイッチ（１２６）と接続される制御部を 有し、該制御部は、ａ）針棒（１４）を送り方向にて揺動させるためのステッピ ングモータ（２３）を針棒（１４）の中心位置で停止させ、 ｂ）針（１３）の穿刺段階に含まれる下部送り車（４７）及び／または上部送り 車（８０）の送り量を抑制し、 ｃ）針（１３）が縫製物から抜け出る段階に含まれる送り量にして、下部送り車 （４７）及び／または上部送り車（８０）によって駆動されるステッピングモー タ（４２，９６）によって制御される送り量を、抑制された量だけ増大させる、 ことを特徴とするミシン。