JPH0557080A - ミシンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 糸切り機構による糸切断時に糸繰出し機構に
より糸駒から繰り出された上糸が糸道経路付近の駆動系
の諸部品に絡みつくのを防止できるようなミシンの制御
装置を提供すること。 【構成】 通常縫製時にはタイミングＴ１にて１針毎の
必要糸量が演算されて糸繰出しステッピングモータが駆
動される（Ｓ３０〜Ｓ３２）。糸切り指令が入力される
と天秤が下死点に至る間の所定のタイミングＴ２におい
て第１供給量だけステッピングモータが駆動され（Ｓ３
５）、釜の剣先に捕捉された上糸ループが内釜の釜止め
から外れる時期を遅らせて可動刃による糸捕捉を確実に
する。この後のタイミングＴ３において第２供給量だけ
ステッピングモータが駆動され（Ｓ３７）、可動刃の複
動により消費される上糸を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糸繰出し機構と糸切り
機構とを備えたミシンの制御装置に関し、特に糸切り機
構による上糸と下糸の切断時に、可動刃の糸切り動作に
必要な上糸を必要な時期に必要量だけその都度糸駒から
繰出すようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子ミシンなどにおいては、実用
縫いや模様縫いなどの複数種類の縫目形成が可能な上、
縫製時に次の縫目形成に必要な上糸を糸駒から繰出す糸
繰出し機構をアーム部内に設けるとともに、縫製終了時
に加工布に連なる上下と下糸とを切断する糸切り機構を
ベッド部内に設けたものが実用に供されている。

【０００３】これら糸繰出し機構や糸切り機構を設けた
ミシンにおいては、糸切断を指令したときには、通常、
糸切り機構の可動刃は、天秤最下位置を過ぎた位相から
天秤最上位置近傍の位相に亙って往復動するようにミシ
ン上軸の回転に連係して構成され、可動刃が元の復帰位
置に移動したときに、上糸と下糸とが可動刃と固定刃と
の協働により切断される。

【０００４】ここで、糸切断の為には、可動刃の往動時
の初期つまり天秤の最下位置直前に、可動刃の先端部が
糸輪捕捉器により形成された略三角形状の上糸ループの
内部に確実に挿通し得るように、この略三角形状の上糸
ループの形成期間を拡大する必要があり、その為に第１
必要糸量として上糸を幾分（例えば、約２０ｍｍ）繰出
す必要がある。更に、上糸と下糸とを係合した可動刃の
復動時に、第２必要糸量として可動刃の復動に伴う大量
（例えば、約５０ｍｍ）の上糸を必要とする。しかし、
これら第１必要糸量と第２必要糸量とを加えた切断必要
糸量（例えば、約７０ｍｍ）は、天秤が最上位置から最
下位置に向かう所定のタイミングのときに糸繰出し機構
により糸駒から予め一括して繰出すように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、糸繰
出し機構や糸切り機構を設けた電子ミシンにおいては、
糸切断時に必要な大きな糸量は、この糸切断動作よりか
なり早いタイミングつまり天秤が最上位置から最下位置
に向かう所定のタイミングで一括して糸駒から繰出され
るので、この大量に繰出された上糸の殆どが可動刃の復
動により第２必要糸量として完全に消費されるまで、糸
繰出し機構から天秤を介して縫針の目孔に亙る糸道経路
上で弛むことになり、この弛んだ上糸が糸道経路の付近
の駆動系の諸部品に絡み付いて糸切り動作が円滑に行な
えないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、糸切り機構による糸切断
時に糸繰出し機構により糸駒から繰出された上糸が糸道
経路の付近の駆動系の諸部品に絡みつくのを防止できる
ようなミシンの制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るミシンの制
御装置は、図１の機能ブロック図に示すように、ミシン
の上軸の回転位相を検出する位相検出手段と、ミシン本
体のベッド内に設けられ上糸と下糸とを切断可能な糸切
り機構と、上糸供給源から天秤への糸道経路において上
糸供給源から上糸を繰出す糸繰出し機構と、糸繰出し機
構の上糸繰出し量を制御する電磁アクチュエータとを備
えたミシンにおいて、糸切り機構に対する糸切り指令が
入力されたときに、位相検出手段の出力に基いて天秤の
下死点への移行途中の所定の第１タイミングで第１所定
量の上糸を繰出し、また第１タイミングの後の天秤の上
死点への移行途中の所定の第２タイミングで第２所定量
の上糸を繰出すように電磁アクチュエータを制御する制
御手段を備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明に係るミシンの制御装置においては、糸
切り指令が入力されたとき、位相検出手段で検出された
上軸の回転位相に基いて天秤の下死点への移行途中の所
定の第１タイミングで第１所定量の上糸を繰出すように
電磁アクチュエータを制御し、また第１タイミングの後
の天秤の上死点への移行途中の所定の第２タイミングで
第２所定量の上糸を繰出すように電磁アクチュエータを
制御する。

【０００９】ここで、一般に、糸切り機構の可動刃はミ
シン上軸の回転に調時して、天秤が下死点付近のタイミ
ングから上死点付近のタイミングに亙って往復移動する
ので、前記第１タイミングを例えば天秤の下死点の直前
付近に設定すれば、ベッド内に設けられた糸輪捕捉器の
外釜の回転により上糸ループが内釜の下側を移動する際
に、外釜の剣先の回転により内釜回転止め部材との係合
から外れるタイミングをこの第１所定量の上糸を消費す
るまで遅らせることができるので、上糸ループを略三角
形状に安定して形成する期間が拡大され、これにより糸
切り機構の可動刃の先端部がこの上糸ループ内に確実に
挿通できる。更に、前記第２タイミングを例えば天秤の
上死点の直前に設定すれば、この天秤の上死点の直前に
第２所定量の上糸が繰出されるので、可動刃の復動時
（糸切断時）にこの繰出された第２所定量の上糸は繰出
された直後に消費される。

【００１０】

【発明の効果】本発明に係るミシンの制御装置によれ
ば、〔作用〕の項で説明したように、制御手段を設け、
糸切り指令が入力されたとき、所定の第１タイミングで
第１所定量の上糸を繰出すように電磁アクチュエータを
制御するので、糸切り機構の可動刃の先端部をこの上糸
ループ内に確実に挿通させることができる。一方、第１
タイミングの後の所定の第２タイミングで第２所定量の
上糸を繰出すように電磁アクチュエータを制御するの
で、この繰出された第２所定量の上糸を繰出し直後の可
動刃の復動により完全に消費することができる。これに
より、糸切り動作に必要な上糸を必要な時期に必要量だ
けその都度糸駒から繰出すので、糸切断時に糸駒から繰
出された上糸が糸繰出し機構から縫針の目孔に亙る糸道
経路の付近の駆動系の諸部品に絡みつくのを確実に防止
することができ、糸切り動作を円滑に行なうことができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、糸繰出し機構と糸切り機構とを
備えた電子制御ミシンに本発明を適用した場合のもので
ある。電子制御ミシンＭは図２に示すように、ミシンベ
ッド部１と、そのベッド部１の右端部から立設された脚
柱部２と、その脚柱部２からベッド部１に対向するよう
に左方へ延びるアーム部３とから構成され、ベッド部１
内には、送り歯を上下動させる送り歯上下動機構（図示
略）及び前後動させる送り歯前後動機構（図示略）と、
水平釜２５及びこの水平釜２５を駆動する釜駆動機構
（図示略）などが設けられ、アーム部３には、縫針６を
下端に装着可能な針棒５を上下動させる針棒駆動機構、
針棒５を布送り方向と直交する方向に揺動させる針棒揺
動機構、天秤７を針棒５の上下動に調時して上下動させ
る天秤駆動機構（図示略）、糸駒８から天秤７への糸供
給経路の上糸１０を糸駒８から繰出す糸繰出し機構４５
などが設けられている。頭部４には、縫製作業の起動と
停止とを指令する起動・停止スイッチ３５や糸切りを指
令する為の糸切りスイッチ３６などの複数のスイッチが
設けられている。尚、送り歯上下動機構と針棒駆動機構
と天秤駆動機構とはミシンモータ８５で駆動され、また
送り歯前後動機構は送り歯駆動用ステッピングモータ８
７で駆動され、針棒揺動機構は針棒揺動用ステッピング
モータ８６で駆動される。尚、符号１３は押え棒であ
り、符号１４は押え棒１３の下端に装着された押え足で
ある。

【００１２】次に、糸駒８から上糸１０を繰出す糸繰出
し機構４５について、図２・図３に基いて説明する。機
枠１２には取付け台４６が固着され、この取付け台４６
には糸繰出し用ステッピングモータ４８がビス５０によ
り取付けられ、このモータ４８の駆動軸４８ａには出力
ギヤ５２が固着されている。出力ギヤ５２に噛合する駆
動ギヤ５４は、回転軸５６により取付け台４６に回転可
能に枢支されている。回転軸５６には駆動ローラ５８が
固着され、駆動ローラ５８は駆動ギヤ５４と一体に回転
するように構成されている。

【００１３】揺動レバー６０は取付け台４６に固着され
た枢支軸６２に回転可能に枢支され、この揺動レバー６
０には第１腕部６０ａ、第２腕部６０ｂ及び第３腕部６
０ｃが夫々形成されている。第１腕部６０ａと取付け台
４６とに亙って引っ張りバネ６４が張架され、揺動レバ
ー６０は常に反時計回転方向に回動付勢されている。第
２腕部６０ｂには平面視略三角形状のローラホルダ６８
の基端部が枢支軸６６により回動可能に枢支され、ロー
ラホルダ６８の他端部はそれに形成された長孔に回転軸
５６が挿通している。そして、このローラホルダ６８の
他端部の近傍部には、ゴム製の従動ローラ７０がローラ
ホルダ６８に固着した枢支軸７２に回転可能に枢支され
るとともに、ゴム製の従動ローラ７１がローラホルダ６
８に固着した枢支軸７３に回転可能に枢支されている。
従って、揺動レバー６０の反時計回転方向への回動付勢
により、１対の従動ローラ７０・７１は、ローラホルダ
６８を介して駆動ローラ５８に押圧するように矢印７４
方向に弾性付勢され、駆動ローラ５８とこれら従動ロー
ラ７０・７１との間に供給された上糸１０を弾性的に押
圧挟持するように構成されている。

【００１４】第３腕部６０ｃは押え棒１３に作動的に連
結され、押え棒１３を昇降させる操作レバー（図示略）
を操作して押え足１４を休止位置へ上昇させたときに
は、揺動レバー６０は引っ張りバネ６４のバネ力に抗し
て時計回転方向に回動され、１対の従動ローラ７０・７
１は駆動ローラ５８から夫々離隔して、上糸１０はこれ
ら従動ローラ７０・７１及び駆動ローラ５８による押圧
挟持から解放される。

【００１５】次に、ベッド部１内に設けられ上糸１０と
下糸１１とを切断する糸切り機構２０について、図４・
図５に基いて説明する。尚、この糸切り機構２０は、一
般に用いられているものと同様なので、その可動刃２１
と固定刃２２について簡単に説明するものとする。

【００１６】図４・図５に示すように、ベッド部１内に
は全回転水平釜２５が設けられ、この水平釜２５は水平
面内において垂直軸線の周りに回転する外釜２６と、そ
の外釜２６内に静止状態に保持される内釜２７と、内釜
２７に回転可能に収容される下糸用ボビン２８とを備え
ている。更に、この内釜２７の外周の一部には上方に突
出した突起２７ａが形成され、外釜２６の回転に伴って
内釜２７が反時計回転方向に回転するのを防止する為
に、この突起２７ａに当接する板バネ部材（釜どめ）２
９が取付け具３０で機枠１２に取付けられている。ま
た、ベッド部１内にはミシンモータ８５で回転駆動され
る下軸３１が回転可能に支持され、その下軸３１と外釜
２６との間には下軸３１の回転を水平釜２５に伝達する
歯車伝達機構（図示略）が設けられている。

【００１７】図４・図５に示すように、前記水平釜２５
の直ぐ上側に位置して可動刃２１がその長さ方向に移動
可能に支持され、この可動刃２１は刃部を有し、図４に
示す切断位置と図５に示す係合位置とに亙って移動可能
である。更に、この可動刃２１が切断位置に復帰移動し
たときにこの刃部との協働で上糸１０と下糸１１とを切
断する固定刃２２が設けられている。尚、この可動刃２
１は、糸切り用ソレノイド（図６参照）の駆動により下
軸３１に連結された図示外の可動刃駆動機構の作動が開
始され、図８に示すように、位相角約３２０°から位相
角３６０°に亙ってその切断位置から係合位置に移動さ
れ、位相角約３０°から位相角約９０°に亙ってその係
合位置から切断位置に移動される。尚、針棒５がその最
上位置のときが位相角０°である。尚、符号３２は、糸
切り時に繰出される下糸１１により回転する下糸用ボビ
ン２８の回転に抵抗を付与するボビン押え機構である。

【００１８】ここで、糸切り機構２０による糸切り動作
について、図４・図５・図８に基いて簡単に説明する
と、糸切り指令が入力したときには、可動刃２１が係合
位置に向かって移動開始（位相角約３２０°）した直後
の位相角約３２５°において、図５に示すように、外釜
２６の剣先２６ａとの係合及び板バネ部材２９との係合
により形成される略三角形状の上糸１０の上糸ループ内
部にこの可動刃２１の先端部を確実に挿通する為に、上
糸ループが板バネ部材２９に係合している期間を拡大す
る必要がある。その為には、この位相角３２５°までの
タイミングで第１必要糸量（例えば、約２０ｍｍ）だけ
上糸１０を糸駒８から繰出しておく必要がある。一方、
可動刃２１は、両糸１０・１１を係合した状態で係合位
置から図４に示す切断位置に復帰移動して位相角約７５
°で両糸１０・１１を切断するので、この可動刃２１の
切断位置への移動に伴って第２必要糸量（例えば、約５
０ｍｍ）だけ上糸１０を繰出しておく必要がある。尚、
通常縫製時においては、糸繰出しタイミングＴ１（位相
角約１５２°）で次の縫目形成に必要な糸量が繰出され
る。

【００１９】次に、ミシンＭの制御系の概要は、図６の
ブロック図に示すように構成されている。起動・停止ス
イッチ３５と、糸切りスイッチ３６と、所望の縫目模様
を選択する為の模様選択スイッチ３７と、位相検出器３
８と針位置信号発生器３９とは制御装置Ｃの入出力イン
ターフェース８９に夫々接続されている。また、この入
出力インターフェース８９には、ミシンモータ８５の為
の駆動回路８０、針棒揺動用ステッピングモータ８６の
為の駆動回路８１、送り歯駆動用ステッピングモータ８
７の為の駆動回路８２、糸繰出し用ステッピングモータ
４８の為の駆動回路８３、糸切り用ソレノイド８８の為
の駆動回路８４が夫々接続されている。前記位相検出器
３８は図２に示すように、フォトインタラプタからな
り、上軸９に取付けられた円形状のディスク板４０の外
周部に形成された多数のスリットを検出してスリット信
号を出力するものであり、また針位置信号発生器３９も
同様にフォトインタラプタからなり、上軸９に取付けら
れたディスク板４１に形成された切欠きに対応して、縫
針６の最上位置のタイミング針上信号、縫針６の最下位
置のタイミングで針下信号を夫々出力するものである。

【００２０】制御装置Ｃは、ＣＰＵ９１と、このＣＰＵ
９１にデータバスなどのバス９０を介して接続された入
出力インターフェース８９、ＲＯＭ９２とＲＡＭ９３な
どから構成されている。

【００２１】ＲＯＭ９２には、実用縫いや模様縫いの縫
目模様の各縫目模様の縫目データが模様の種類毎に分類
して縫目模様のコード番号と対応づけて格納され、この
ＲＯＭ９２には、選択設定された各縫目模様の縫目デー
タを順次読出して縫製する模様縫い制御の制御プログラ
ムも格納されている。また、ＲＯＭ９２には、モータ４
８・８５〜８７やソレノイド８８を駆動する駆動制御プ
ログラム、位相検出器３８から入力されるスリット信号
を順次カウントして各種のタイミング信号を出力する制
御プログラム、後述の上糸繰出し制御の制御プログラム
などが格納されている。更に、ＲＯＭ９２には、糸繰出
しタイミングＴ２で第１必要糸量に相当して繰出す第１
供給糸量に対応して糸繰出し用ステッピングモータ４８
を駆動する為のパルス数Ｐ１のデータと糸繰出しタイミ
ングＴ３で第２必要糸量に相当して繰出す第２供給糸量
に対応して糸繰出し用ステッピングモータ４８を駆動す
る為のパルス数Ｐ２のデータとが格納されている。ＲＡ
Ｍ９３には、模様選択スイッチ３７の操作により選択さ
れた複数の縫目模様の模様番号を格納する模様メモリ、
ＣＰＵ９１で演算した演算結果を一時的に格納するポイ
ンタやカウンタやバッファなどが設けられている。

【００２２】次に、ミシンＭの制御装置Ｃで行なわれる
上糸繰出し制御のルーチンについて、図８を参照しなが
ら図７のフローチャートに基いて説明する。尚、図中符
号Ｓｉ（ｉ＝３０、３１、３２・・・・）は各ステップ
である。

【００２３】起動・停止スイッチ３５の操作により縫製
制御が開始されるとこの制御が開始され、糸繰出しの為
のタイミングＴ１（位相角約１５２°）のときには（Ｓ
３０：Ｙｅｓ）、次の縫目模様の形成に必要な上糸１０
の必要糸量が演算され（Ｓ３１）、この必要糸量に対応
して上糸１０を糸駒８から繰出す為に糸繰出し用ステッ
ピングモータ４８が駆動され（Ｓ３２）、糸切りスイッ
チ３６が操作されておらず、糸切りフラグＦＣがリセッ
トされているときには（Ｓ３３：Ｎｏ）、Ｓ３０以降が
繰り返して実行される。

【００２４】ところで、縫製中に糸切りスイッチ３６が
操作されて糸切りフラグＦＣがセットされたときには
（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、天秤７の最下位置の直前付近に設
定された第１供給量の上糸１０を繰出すタイミングＴ２
になるまでＳ３４の判定が繰り返され、この糸繰出しタ
イミングＴ２になったときには（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、第
１供給量のパルス数Ｐ１に基いて糸繰出し用ステッピン
グモータ４８が駆動され、第１必要糸量（例えば、約２
０ｍｍ）の上糸が糸駒８から繰出される（Ｓ３５）。従
って、図５に基いて前述したように、位相角約３２５°
付近において上糸ループが安定して略三角形を形成する
ので、可動刃２１の先端部をこの上糸ループ内に確実に
挿通させることができる。その結果、可動刃２１はその
フック部２１ａに両糸１０・１１を確実に係合すること
ができる。

【００２５】次に、天秤７の最上位置の直前付近に設定
された第２供給量の上糸１０を繰出すタイミングＴ３に
なるまでＳ３６の判定が繰り返され、この糸繰出しタイ
ミングＴ３になったときには（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、第２
供給量のパルス数Ｐ２に基いて糸繰出し用ステッピング
モータ４８が駆動され、第２必要糸量（例えば、約５０
ｍｍ）の上糸１０が糸駒８から繰出され（Ｓ３７）、こ
の制御を終了する。従って、図４に基いて前述したよう
に、可動刃２１の切断位置への復帰移動に必要な第２必
要糸量だけ上糸１０が繰出されているので、可動刃２１
は、両糸１０・１１を係合した状態で係合位置から切断
位置に復帰移動して位相角約７５°で両糸１０・１１が
切断される。

【００２６】以上説明したように、糸切り指令が入力さ
れたとき、天秤７の最下位置の直前付近の糸繰出しタイ
ミングＴ２で第１供給量の上糸１０を繰出すように糸繰
出し用ステッピングモータ４８を駆動するので、上糸ル
ープが水平釜２５の内釜２７の外側を周回する際に、板
バネ部材２９との係合から外れるタイミングがこの第１
供給量の上糸１０を消費するまで遅れるので、略三角形
状の安定した上糸ループが形成されている期間が拡大さ
れて、可動刃２１の先端部をこの上糸ループ内に確実に
挿通させることができる。一方、糸繰出しタイミングＴ
２の後の天秤７の最上位置の直前の糸繰出しタイミング
Ｔ３で第２供給量の上糸１０を繰出すように糸繰出し用
ステッピングモータ４８を駆動するので、可動刃２１の
復動時にこの第２供給量の上糸１０を繰出した直後に消
費することができる。これにより、糸切り動作に必要な
上糸１０を必要な時期に必要量だけその都度糸駒８から
繰出すので、糸切断時に糸駒８から繰出された上糸１０
が糸繰出し機構４５から縫針６の目孔に亙る糸道経路に
隣接する駆動系に絡むのを確実に防止することができ、
糸切り動作を円滑に行なうことができる。

【００２７】尚、糸繰出し機構４５や糸切り機構２０と
しては、前記実施例のものに限定されず、既存の種々の
機構のものを用いることが可能である。尚、縫目データ
の最後に糸切り指令データを設けておいて、その糸切り
指令データに基づいて自動的に糸切りを実行させる場合
にも、本発明を同様に適用することが出来る。尚、糸切
り機構の構成如何により、糸切りのタイミングを前記実
施例のタイミングよりも早いタイミングに設定する場合
には、それに応じて糸繰出しタイミングＴ３も早めるも
のとし、糸繰出しタイミングＴ３を天秤の下死点よりも
早いタイミングに設定することも有り得る。尚、糸切り
繰出し機構としては、糸繰出し用の駆動ローラを電磁ク
ラッチ機構を介して上軸に連動連結した構成のものも適
用可能であり、この場合電磁クラッチ機構のソレノイド
が「糸繰出し量を制御する電磁アクチュエータ」に相当
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】一部を切欠いた電子制御ミシンの正面図であ
る。

【図３】糸繰出し機構の平面図である。

【図４】可動刃が切断位置に位置するときの水平釜及び
可動刃を示すベッド部内の部分平面図である。

【図５】可動刃が係合位置に位置するときの図４相当図
である。

【図６】電子制御ミシンの制御系のブロック図である。

【図７】上糸繰出し制御のルーチンの概略フローチャー
トである。

【図８】ミシンの各機構の動作を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

Ｍ 電子制御ミシン ７ 天秤 ８ 糸駒 ９ 上軸 １０ 上糸 １１ 下糸 ２０ 糸切り機構 ２１ 可動刃 ２２ 固定刃 ３６ 糸切りスイッチ ３８ 位相検出器 ４５ 糸繰出し機構 ４８ 糸繰出し用ステッピングモータ ５８ 駆動ローラ ９１ ＣＰＵ ９２ ＲＯＭ ９３ ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの上軸の回転位相を検出する位相
   検出手段と、ミシン本体のベッド内に設けられ上糸と下
   糸とを切断可能な糸切り機構と、上糸供給源から天秤へ
   の糸道経路において上糸供給源から上糸を繰出す糸繰出
   し機構と、糸繰出し機構の上糸繰出し量を制御する電磁
   アクチュエータとを備えたミシンにおいて、 前記糸切り機構に対する糸切り指令が入力されたとき
   に、位相検出手段の出力に基いて天秤の下死点への移行
   途中の所定の第１タイミングで第１所定量の上糸を繰出
   し、また第１タイミングの後の天秤の上死点への移行途
   中の所定の第２タイミングで第２所定量の上糸を繰出す
   ように電磁アクチュエータを制御する制御手段を設けた
   ことを特徴とするミシンの制御装置。