JPH0631076A - ミシンにおける自動縫い調子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンによる縫い目形成において、縫い模様
や布送り量、布厚、縫い速度、針振幅量等の縫い条件に
応じた最適な上糸・下糸交絡状態を自動的に設定するこ
とのできる縫い調子制御装置を提供し、常に良好な縫い
目を形成することを可能にする。 【構成】 異なる複数のカム面３２ａ〜３２ｃを有する
集中制御カム３２がステッピングモータ３１に軸固定さ
れる。ステッピングモータは、模様選択手段等によって
入力される入力データや、布厚や縫い速度等を検出する
ためにミシンに備えられる検出装置からの検出データを
受けて特定の回転位相に制御される。これにより集中制
御カムの複数のカム面もそれぞれ特定の回転位相を持
ち、各カム面にそれぞれ当接する部材３３、３６、３８
によって複数の糸調子制御手段４、６、２９が制御さ
れ、最適な縫い調子を得るための上糸および下糸の糸調
子が設定される。かくして単一の制御部材３２によって
複数の糸調子制御手段を集中的に自動制御することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はミシンにおいて縫い調子
を自動的に最適条件に制御することのできる装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ミシンによる縫い目形成は、上軸回転に
同期してミシン針に形成される上糸ループを、下軸回転
に同期して回転する水平釜によって捕捉し、上糸と下糸
とを交絡させることによってなされるが、上糸と下糸と
の最適な交絡位置関係は縫い模様や布厚さ等の縫い条件
毎に微妙に異なるものである。

【０００３】例えば、反時計方向に回転する外釜を備え
る水平釜が用いられる場合、水平釜に収容されるボビン
からの下糸繰出点は、布送り方向と直交する方向におい
て、針落点よりも左側にあることが望まれ、この条件が
満たされないと、図６に示されるようなヒッチステッチ
と呼ばれる不良縫い目が発生することが知られている。

【０００４】従って、従来のジグザグミシンにおいて
は、下糸繰出点を、布送り方向と直交方向において、ミ
シン針の最大振幅における左端針落点及び右端針落点よ
りも左側に設定して、図７に示されるような良好な直線
縫い目を形成するようにしている。

【０００５】ところが、このように設定した下糸繰出点
のままでジグザグ縫いを行うと、左側縫い目形成時の下
糸供給経路よりも右側縫い目形成時の下糸供給経路の方
が長くなってしまい、左側縫い目を形成した後に右側縫
い目を形成する場合の下糸繰り出し量が不足し、図９に
示されるように左側に片寄った状態のジグザグ縫い目が
形成される傾向を有する。

【０００６】この傾向を回避するためには、直線縫いの
場合に比べてジグザグ縫いの場合に上糸調子を強めに設
定することが望まれ、縫い模様に応じた上糸調子の制御
が必要となる。

【０００７】縫い目を適正に糸締めして美麗な縫い目を
形成するために、一般にミシンには上糸調子器が備えら
れ、縫い模様毎に上糸調子器のダイヤルを操作して上糸
の引き出し張力を調整することが行われている。

【０００８】また、上糸張力とは独立して下糸張力を調
整するための装置についても、特公昭６１−３５１９号
公報、特公昭６３−４５２３７号公報、特開昭６１−５
８６９２号公報、特開昭６１−８７５８７号公報、特開
昭６２−１９９０６４号公報等に各種の提案がなされて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によるときは、各々の上糸調子器や下糸調子器等を個
別的に手動操作し、或いは異なるアクチュエータにより
行われており、複数の縫い調子関連要素を集中して自動
制御し、縫い模様等の縫い条件に応じた最適な縫い調子
を自動的に設定することのできるものは存在しなかっ
た。

【００１０】このため、ミシン操作者において、個々の
縫い条件に最適な縫い調子を設定することが要求される
が、これはきわめて困難な作業であった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上記
従来技術の問題点を解消し、個々の縫い条件において常
に最適な縫い調子を自動的に設定することのできるミシ
ンにおける自動縫い調子制御装置を提供することを目的
とする。

【００１２】この目的を達成するため、本発明による自
動縫い調子制御装置は、上下往復動可能である針と、前
記針と協働して前記針に形成される糸輪を捕捉すること
により上糸と下糸とを交絡させて縫い目を形成する糸輪
捕捉手段と、上糸及び／又は下糸の糸調子を制御するた
めの複数の糸調子制御手段と、縫い模様を選択するため
に操作される模様選択手段とを有するミシンにおいて、
前記複数の糸調子制御手段を集中制御する集中制御カム
と、前記模様選択手段からの入力情報を受けて縫い条件
に応じた最適な縫い調子を設定可能な回転位相に前記集
中制御カムを駆動する駆動手段とを有してなることを特
徴とする。

【００１３】上記本発明の自動縫い調子制御装置におい
て、前記集中制御カムが複数の異なるカム面を有し、各
々のカム面に当接する作動部材によって前記複数の糸調
子制御手段を各々作動するように構成することができ
る。

【００１４】また、前記模様選択手段からの入力情報に
加えて、布送り量、布の厚さ及び縫い速度のいずれか１
又は２以上のデータに応じて、前記集中制御カムの回転
位相を特定するように構成することができる。

【００１５】

【作用】ミシン操作者により設定され、或いはミシンに
備えられる検出装置により検出される入力情報に応じ
て、集中制御カムの回転位相が特定され、縫い条件に応
じた最適な縫い調子を自動設定する。

【００１６】

【実施例】図１は本発明による自動縫い調子制御装置が
適用されるジグザグミシンの概略図である。このミシン
１自体は公知のものであり、上糸Ｕは、糸立て棒２、糸
案内３、補助上糸調子器４、主上糸調子器５、糸取りバ
ネ６、天秤７、針８の経路で案内される。

【００１７】針板９には横長形状の針穴１０が形成さ
れ、該針穴１０を挿通した針８が下死点より上昇時に布
との摩擦によって形成される上糸ループを水平釜が捕捉
することにより、上糸Ｕと下糸Ｌ（後述）とを交絡させ
て所望の縫い目を形成するようになっている。

【００１８】針８は、針穴１０の横幅範囲内において振
幅可能であり、ジグザグ縫いを可能にしている。

【００１９】符号４０は縫い模様選択ボタンであり、そ
の操作により所望の縫い模様を模様番号により選択でき
るようになっている。この模様番号データおよび振幅量
調節ダイヤル４１、送り量調節ダイヤル４２による調節
量データ、更には後記するポテンションメータ２１によ
り検出される布厚データ等が、ミシンに内蔵された制御
装置ＣＰＵ（図示せず）に入力され、縫い模様に適した
後記する縫い条件が設定されるようになっている。

【００２０】以下図２を併せて参照し、針８は、上軸１
１の回転に伴い上下運動する。上軸１１には、スリット
円板１２が固着され、そのスリット位置をフォトインタ
ラプタ１３で略連続的に検知することにより、上軸１１
の回転位相及び回転速度が検出される。

【００２１】針板９の下方には水平釜１４が設けられ
る。水平釜１４は、上軸１１の回転に同期して、従って
針８の上下運動に同期して図示反時計方向に回転する外
釜１５と、外釜１５内に回転止め１６により回転不能に
収容される内釜１７と、内釜１７に収容される下糸ボビ
ン１８とを有する。下糸Ｌは、下糸調子バネ１７ｂの繰
出点Ｏより所定の張力を付与されながら繰り出される。

【００２２】下端に布押さえ１９を有する押さえ棒２０
には、その高さ位置に応じて布厚さを検出するポテンシ
ョンメータ２１が備えられる。

【００２３】符号４は前述した補助上糸調子器を示し、
糸調子バネ２２に押圧される２枚の糸調子皿２３、２４
により上糸Ｕに張力を付与する。符号２５は糸調子軸、
符号２６は糸調子軸２５の軸方向に移動可能な基端フラ
ンジである。

【００２４】符号５は前述した主上糸調子器５を示し、
補助上糸調子器４と略同様の構成を有する。この主上糸
調子器５は、ダイヤル２７の操作により糸調子バネ２８
による付勢力を調整するもので、基準となる上糸張力を
目盛り「オート」の位置で与える。

【００２５】符号６は前述した糸取りバネを示す。糸取
りバネ６の移動ストロークｙ（図４参照）は、縫い目形
成に必要となる上糸消費量の大小に逆比例して設定され
るものである。また、この設定により、上糸Ｕが内釜１
７と内釜回転止め１６との間を通過する場合に、その通
過時の抵抗が小さな適性値となり、縫い条件の相違によ
る上糸消費量の相違に対して、上糸Ｕと下糸Ｌとの糸締
まりが常に良好な状態となる。

【００２６】符号２９は下糸案内レバーであり、水平釜
１４の内釜１７の前壁１７ａとわずかな間隔をもって平
行移動可能に設けられ、異なる位置を取ることによって
繰出点Ｏから縫い目形成位置までの下糸供給経路を変え
る。これにより、後記するようにジグザグ縫いの場合に
あって、下糸繰出点に相当する位置が制御される。

【００２７】図示実施例による本発明の自動縫い調子制
御装置３０は、ステッピングモータ３１により駆動され
る集中制御カム３２を有する。集中制御カム３２のカム
面は軸方向に３分割され、第１のカム面３２ａ、第２の
カム面３２ｂ及び第３のカム面３２ｃを有している。こ
れら第１ないし第３のカム面３２ａ〜３２ｃはステッピ
ングモータ３１の回転に伴って一体的に回転する。

【００２８】第１のカム面３２ａは補助上糸調子器４の
作用を制御すべく働く。すなわち、第１のカム面３２ａ
には爪３３が押圧され、爪３３はロッド３４を介して押
圧体３５と連結され、押圧体３５は補助上糸調子器４に
おける基端フランジ２６を押圧する。爪３３は、ステッ
ピングモータ３１の回転位相に応じて異なる半径長さを
有する接触点で第１のカム面３２ａと接触し、これによ
る異なる回転位置がロッド３４を介して押圧体３５に伝
達され、基端フランジ２６の軸方向位置を変化させる。
かくして、ステッピングモータ３１の回転位相に応じて
補助上糸調子器４による上糸張力制御が行われる。

【００２９】第２のカム面３２ｂは下糸案内レバー２９
の作用を制御すべく働く。すなわち、第２のカム面３２
ｂにはロッド３６の先端爪３６ａが押圧され、ロッド３
６はロッド３７を介して下糸案内レバー２９と連結され
る。ステッピングモータ３１の回転位相に応じて異なる
半径長さを有するものとされている第２のカム面３２ｂ
に対して先端爪３６ａが押圧されることにより、下糸案
内レバー２９が矢印方向に移動される。かくして、ステ
ッピングモータ３１の回転位相に応じて上糸案内レバー
２９による下糸供給経路制御が行われる。

【００３０】図３は下糸案内レバー２９の拡大図であ
り、略中央部下方に凹部２９ａが形成され、その左側壁
２９ｂが下糸供給経路に対する作用部となる。下糸案内
レバー２９の左端位置を原点Ｏとし、そこからの右方向
移動量がｘとして定性的に示されている。

【００３１】第３のカム面３２ｃは糸取りバネ６の作用
を制御すべく働く。すなわち、第３のカム面３２ｃには
ロッド３８の先端爪３８ａが押圧され、ステッピングモ
ータ３１の回転位相に応じて糸取りバネ６の移動ストロ
ークが変化し、これに伴って上糸繰り出しが制御され
る。

【００３２】図４はロッド３８の部分拡大図であり、最
下方位置を原点Ｏとし、そこからの上方移動ストローク
量がｙとして定性的に示されている。

【００３３】ステッピングモータ３１の回転位相は、模
様選択ボタン４０の操作によって選択される縫い模様、
設定される布送り量、フォトインタラプタ１３によって
検出される上軸回転速度及びポテンションメータ２１に
よって検出される布厚さ等の入力データに基づいて決定
される。

【００３４】集中制御カム３２の第１〜第３のカム面３
２ａ〜３２ｃの形状は、上糸張力を調整する補助上糸調
子器４、下糸供給経路を制御する下糸案内レバー２９及
び上糸繰り出しを制御する糸取りバネ６の各作用による
組み合わせが最適な縫い調子を設定するように定められ
る。

【００３５】集中制御カム３２による縫い調子制御の一
例が図５に定性的に表示されている。ここでは、縫い条
件として、模様選択ボタン４０によって選択される縫い
模様及び針振幅量、布送り量の各入力データが変動要因
として想定され、他の条件、すなわち上軸回転速度は標
準の回転速度、例えば１０００ｒｐｍであり、布厚は標
準の布厚、例えばキャラコ布の２枚重ね時の布厚である
ものとする。

【００３６】ここで、図５における縫いの種類に対する
上糸張力Ｔ、下糸案内レバー２９の原点Ｏからの移動量
ｘおよび糸取りバネ６の原点Ｏからのストロークｙの関
係について説明する。

【００３７】これら上糸張力Ｔ、下糸案内レバー移動量
ｘおよび糸取りバネ移動ストロークｙに対する制御量
は、直線縫い、ジグザグ縫い（普通送り）、ジグザグ縫
い（小送り）および飾り縫いの場合で各々異なる。図５
において、集中制御カム３２の回転位相Ａにて行われる
直線縫いの場合の各制御量がＴ１、ｘ１、ｙ１で、回転
位相Ｂにて行われるジグザグ縫い（普通送り）の場合の
各制御量がＴ２、ｘ２、ｙ２で、回転位相Ｃにて行われ
るジグザグ縫い（小送り）の場合の各制御量がＴ３、ｘ
３、ｙ３で、回転位相Ｄにて行われる飾り縫いの場合の
各制御量がＴ４、ｘ４、ｙ４で、それぞれ示されてい
る。

【００３８】上糸張力Ｔに関しては、直線縫い時のＴ１
を基準とすると、ジグザグ縫い（普通送り）時のＴ２
は、直線縫い時よりも多くの下糸を引き出す必要がある
ため、Ｔ１よりも大きな制御量となっている。ジグザグ
縫い（小送り）時のＴ３は、ジグザグ縫い（普通送り）
時のＴ２よりも後記する理由によりやや大きな制御量と
なっている。飾り縫い時のＴ４は、ジグザグ縫い時ほど
多くの下糸を引き出す必要がなく、また後記するように
全体的に柔らかな法制を行うことが望まれるため、直線
縫い時のＴ１よりも小さな制御量となっている。

【００３９】下糸案内レバー移動量ｘに関しては、後記
するように直線縫い時のｘ１および飾り縫い時のｘ４
は、その制御量を０にして下糸案内レバー２９を左端位
置に設定し、下糸案内レバー２９の作用部２９ａが下糸
繰出点Ｏからの下糸経路に干渉しないように制御する。
ジグザグ縫い（普通送り）時のｘ２は、下糸案内レバー
２９の作用部２９ａを針振幅の略中心線上に位置させる
ための制御量である。ジグザグ縫い（小送り）時のｘ３
は、後記する理由によりジグザグ縫い（普通送り）時の
ｘ２よりも更に大きな制御量に設定している。

【００４０】糸送りバネ６の移動ストロークｙは、前記
したように縫い目形成に必要となる上糸消費量の大小に
逆比例して設定されるものであるから、直線縫い時のｙ
１、ジグザグ縫い（普通送り）時のｙ２、ジグザグ縫い
（小送り）時のｙ３および飾り縫い時のｙ４の各制御量
の関係は、上糸消費量の大きい順と逆の順序、すなわち
ｙ１＞ｙ４＞ｙ３＞ｙ２の関係を満たすように設定され
る。

【００４１】模様選択ボタン４０によって直線縫いが選
択されると、ステッピングモータ３１の回転位相、従っ
て集中制御カム３２の回転位相はＡに制御される。この
とき、第１のカム面３２ａは，補助上糸調子器４の作用
による上糸張力をＴ１に設定する回転位相にある。第２
のカム面３２ｂは、下糸案内レバー２９の原点Ｏ（左端
位置）からの移動量をｘ１＝０、すなわち下糸案内レバ
ー２９を左端位置に設定する回転位相にある。また第３
のカム面３２ｃは、糸取りバネ６の原点Ｏからの移動量
をｙ１に設定する回転位相にある。

【００４２】つまり、直線縫いの場合は、下糸案内レバ
ー３２が左端位置にあって、その凹部３２ａのゆえに、
繰出点Ｏからの下糸供給経路は下糸案内レバー２９によ
っては何ら干渉されることがない。従って、針落ち位置
がいずれであっても、繰出点Ｏは布送り方向と直交方向
において常に左側に位置しており、図６のようなヒッチ
ステッチの発生を防止し、図７のような良好な直線縫い
目を形成させることができる。

【００４３】模様選択ボタン４０によって最大振幅のジ
グザグ縫いが選択され、且つ、布送り量が例えば ｍｍ
以上のような普通送りである場合、これらの入力データ
を受けて、集中制御カム３２の回転位相はＢに設定され
る。

【００４４】このとき、第１のカム面３２ａは，補助上
糸調子器４の作用による上糸張力をＴ２に設定する回転
位相にある。第２のカム面３２ｂは、下糸案内レバー２
９の原点Ｏ（左端位置）からの移動量をｘ２に設定する
回転位相にある。また第３のカム面３２ｃは、糸取りバ
ネ６の原点Ｏからの移動量をｙ２に設定する回転位相に
ある。

【００４５】つまり、普通送りによる最大振幅のジグザ
グ縫いの場合は、下糸案内レバー２９が原点Ｏよりも相
当に右方向に移動した位置（ｘ２）にあり、その作用部
２９ｂが針振幅の略中心線上に位置する。このため、右
側針落ち位置での縫い目形成と左側蜂落ち位置での縫い
目形成のいずれの場合も下糸供給経路が略等しくなり、
図９のように左側に片寄った下糸展開となることを防止
し、図１０のような良好なジグザグ縫い目を形成させる
ことができる。

【００４６】模様選択ボタン４０によって最大振幅のジ
グザグ縫いが選択され、且つ、布送り量が例えば２ｍｍ
以下のような小送りである場合、これらの入力データを
受けて、集中制御カム３２は図５中のＣの回転位相に制
御される。

【００４７】このとき、第１のカム面３２ａは，補助上
糸調子器４の作用による上糸張力をＴ３に設定する回転
位相にある。第２のカム面３２ｂは、下糸案内レバー２
９の原点Ｏ（左端位置）からの移動量をｘ３に設定する
回転位相にある。また第３のカム面３２ｃは、糸取りバ
ネ６の原点Ｏからの移動量をｙ３に設定する回転位相に
ある。

【００４８】つまり、小送りで行うジグザグ縫いの場
合、右側縫い目の下糸の展開がやや左側に後退する傾向
を示すので、下糸案内レバー２９の位置を普通送りの場
合よりも更に右方向に移動させた位置（ｘ３）とすると
共に、上糸張力を強め（Ｔ３）に設定することにより、
この傾向を回避することができる。

【００４９】模様選択ボタン４０によって飾り縫いが選
択された場合、集中制御カム３２の回転位相はＤとな
る。このとき、第１のカム面３２ａは，補助上糸調子器
４の作用による上糸張力をＴ４に設定する回転位相にあ
り、第２のカム面３２ｂは、下糸案内レバー２９をｘ４
＝０すなわち左端位置（原点Ｏ）に設定する回転位相に
あり、また第３のカム面３２ｃは、糸取りバネ６の原点
Ｏからの移動量をｙ４に設定する回転位相にある。

【００５０】つまり、飾り縫いの場合には、上糸の張力
を弱めに設定して下糸張力によって布の裏面側に上糸を
引き込むようにし、全体的に柔らかな縫製を行うことが
望まれるため、この場合の上糸張力Ｔ４は弱く設定さ
れ、下糸案内レバー２９による下糸供給経路制御もこの
場合は行われない。

【００５１】以上に本発明による自動縫い調子制御装置
を図示実施例に基づいて説明したが、本発明はこの特定
の実施例に限定されるものではなく、様々な変形態様を
とることができる。

【００５２】例えば、自動糸切断を指令するデータを入
力データに加え、自動糸切断時に上糸調子器を自動的に
解放するように構成することができる。

【００５３】また、縫い目を形成せずに、布を自動的に
移動する場合に、これを入力データとして、上糸調子器
を自動的に解放するように構成することができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の自動縫い調子制御装置によれ
ば、縫い模様等の縫い条件毎に最適な縫い調子を自動的
に設定することができ、理想的な縫い作業を簡単に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動縫い調子制御装置が適用されるミ
シンを概略的に示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例による自動縫い調子制御装置
の構成を概略的に示す斜視図である。

【図３】下糸案内レバーの拡大図である。

【図４】糸取りバネに作用するロッドの部分拡大図であ
る。

【図５】集中制御カムによる制御を定性的に表示する図
である。

【図６】ヒッチステッチと呼ばれる不良直線縫い目の状
態を示す斜視図である。

【図７】良好な直線縫い目の状態を示す斜視図である。

【図８】上吊り縫い目と呼ばれる不良直線縫い目の状態
を示す斜視図である。

【図９】下糸展開が左右不均一に形成される不良ジグザ
グ縫い目の状態を示す斜視図である。

【図１０】下糸展開が左右略均一に形成される良好なジ
グザグ縫い目の状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｕ 上糸 Ｌ 下糸 １ ミシン ２ 糸立て棒 ３ 糸案内 ４ 補助上糸調子器 ５ 主上糸調子器 ６ 糸取りバネ ７ 天秤 ８ 針 １１ 上軸 １２ スリット円板 １３ フォトインタラプタ １４ 水平釜 ２１ ポテンションメータ ２２ 糸調子バネ ２８ 糸調子バネ ２９ 下糸案内レバー ２９ｂ 作用部 ３０ 自動縫い調子制御装置 ３１ ステッピングモータ ３２ 集中制御カム ３２ａ 第１のカム面 ３２ｂ 第２のカム面 ３２ｃ 第３のカム面 ４０ 模様選択ボタン ４１ 振幅量調節ダイヤル ４１ 送り量調節ダイヤル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下往復動可能である針と、前記針と
   協働して前記針に形成される糸輪を捕捉することにより
   上糸と下糸とを交絡させて縫い目を形成する糸輪捕捉手
   段と、上糸及び／又は下糸の糸調子を制御するための複
   数の糸調子制御手段と、縫い模様を選択するために操作
   される模様選択手段とを有するミシンにおいて、前記複
   数の糸調子制御手段を集中制御する集中制御カムと、前
   記模様選択手段からの入力情報を受けて縫い条件に応じ
   た最適な縫い調子を設定可能な回転位相に前記集中制御
   カムを駆動する駆動手段とを有してなることを特徴とす
   るミシンにおける自動縫い調子制御装置。
2. 【請求項２】 前記集中制御カムが複数の異なるカム
   面を有し、各々のカム面に当接する作動部材によって前
   記複数の糸調子制御手段を各々作動することを特徴とす
   る請求項１のミシンにおける自動縫い調子制御装置。
3. 【請求項３】 前記模様選択手段からの入力情報に加
   えて、布送り量、布の厚さ及び縫い速度のいずれか１又
   は２以上のデータに応じて、前記集中制御カムの回転位
   相が特定されることを特徴とする請求項１又は２のミシ
   ンにおける自動縫い調子制御装置。