JPH0796094A - ミシンの糸案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、様々な縫製条件の変化にも十分
に対応することができると共に、高速動作時にも布押え
部材の布押圧機能が損なわれることのないミシンの糸案
内装置の提供を目的とする。 【構成】 この発明は、糸供給源から縫い針に至る縫い
糸供給経路内において縫い糸に対しこれを屈曲させるよ
う接触すると共に前記布押え部材と独立に縫い糸との交
叉方向へと移動可能に保持される糸案内部材１０と、こ
の糸案内部材を移動させるアクチュエータ１１と、布押
え部材によって押圧されている部分の厚さを検出する布
厚検出手段と１５、前記布厚検出手段にて検出された布
厚等に従って糸案内部材の目標位置を設定する目標位置
設定手段２０と、前記糸案内部材の設定位置が前記目標
位置と一致するよう前記アクチュエータを駆動する制御
手段２０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、糸供給源から縫い針
に至る上糸供給経路内において縫い糸を適正に案内する
ためのミシンの糸案内装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上糸供給源から縫い針に至る上糸供給経
路内には、通常、糸調子器や天秤等の他に、縫い糸を適
正に移動させるための糸案内装置が設けられており、例
えば、図５及び図６に示すようなものが提案されてい
る。この糸案内装置は、縫製すべき布の厚さの変化に応
じて糸案内部材が上下に移動するものとなっている。以
下、図に基づいて説明すると、１はミシンアームＭに上
下動可能に支持された押え棒で、その下端には布押え部
材２が取り付けられている。また、この押え棒１はばね
３によって常時下方へと押圧されており、このばね３の
付勢力によって、針板ＮＢに載置された布の針落ち位置
近傍を布押え部材２が上方から押圧するようになってい
る。なお、前記押え棒１は図外の操作レバーを操作する
ことによって任意に昇降させ得るようになっている。

【０００３】一方、４は前記布押え棒１に固定された押
え棒抱きであり、この押え棒抱き４の側面には糸案内部
材５が固定されている。この糸案内部材５はミシンアー
ムＭに形成された溝部Ｍａから外方へと突出しており、
その突出部分は下方へとフック状に屈曲する糸掛け部５
ａとなっている。そしてこの糸掛け部５ａは、縫い針の
昇降動作に応じて昇降する天秤６と縫い糸に張力を発生
させるための糸調子器７との間に位置しており、上糸供
給源である図外の糸立てから糸調子器７を経て繰り出さ
れた縫い糸（上糸）を屈曲させた後、天秤６へと案内す
るようになっている。

【０００４】そして、縫製動作において布に形成されて
いる段部が針落ち位置近傍に達すると、これに押圧され
て布押え部材が上方へと押し上げられ、その上昇に伴っ
て前記糸案内部材５も同一量だけ上方へと移動する。そ
の結果、糸掛け部５ａと天秤６との距離間隔は減少し、
天秤６による糸取り量は減少する。この天秤６による糸
取り量の減少により、布厚増大に起因して発生する糸切
れや縫い目の糸締りムラの発生を防止するようになって
いる。

【０００５】すなわち、縫製すべき布の厚さが増大した
場合には、一針毎に消費される糸の長さが増大するた
め、仮に天秤６による糸取り量を変化させなかった場合
には、天秤６の糸取り動作において上糸に課題な張力が
働き、上糸が切断されたり、縫い目の糸締りムラになっ
たりするという問題が発生する。このため、上記従来の
装置では布厚が増大した時には糸案内部材５を上昇させ
て天秤６の糸取り量を減少させ、布厚が減少した時には
糸案内部材５を下降させて天秤６の糸取り量を増大させ
るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の糸案内装置にあっては、糸案内部材５が押え棒１に一
体的に固定されているため、布厚と同一の変化量でしか
昇降せず、布や縫製条件の変化等に十分に対応できない
という問題があった。すなわち、天秤６による適正な糸
取り量は、単に布の厚さだけでなく、布の素材や糸の種
類及び、縫製動作速度等にも大きく影響されるため、上
記従来の技術のように糸案内部材５の昇降量を布厚変化
量と同一に設定するだけでは不十分であり、特定の布及
び糸の組合せ以外は適正な糸締りを得られないという不
都合があった。例えば、摩擦係数の異なる２枚の布をそ
の他の条件を同一にして縫製した場合、摩擦抵抗の大き
な布に形成された縫い目は、摩擦抵抗の小さな布に形成
された縫い目よりも糸締りが弱くなる。このため摩擦係
数の小さい布と同様の糸締りを得るためには、摩擦係数
の大きな布の縫製時に糸取り量を増大させる必要があ
る。つまり、糸案内部材５の位置を布の材質に応じて変
化させる必要がある。

【０００７】また縫製速度が上昇するほど縫い目におけ
る糸締りは強くなるため、低速縫製時と同様の糸締りを
得ようとする場合には糸案内部材５の位置を変化させて
天秤６よる糸取り量を減少させる必要がある。つまり縫
製速度も勘案して糸取り量を設定する必要がある。この
ように、単に布厚だけに対応して糸案内部材を昇降させ
る従来の装置では、布や糸の種類、及び縫製速度等の縫
製条件に応じた適正な糸締りを得ることができず、汎用
性に欠けるという問題があった。

【０００８】また、送り歯によって布を搬送するミシン
では、送り歯の針板上面からの出没動作に伴って布押え
部材及び押え棒が微小な上下動を行う。ところが、布の
押え棒１にはそれ自体の重さと布押え部材２の重さ以外
に、押え棒抱き４と糸案内部材５の重さが加わってかな
りの重量となるため、布押え部材２の上下動には大きな
慣性力が発生する。このため、高速縫製動作時等には、
布押え部材２が送り歯の上下動作に追従できず、布の上
面で跳ね上がるという現象が発生し、布を適正に押圧す
ることができないという問題が発生した。

【０００９】この発明は上記従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、様々な縫製条件の変化にも十分に対
応することができると共に、高速動作時にも布押え部材
の布押圧機能が損なわれることのないミシンの糸案内装
置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、糸供給源か
ら縫い針に至る縫い糸供給経路内において縫い糸に対し
これを屈曲させるよう接触すると共に前記布押え部材と
独立に縫い糸との交叉方向へと移動可能に保持される糸
案内部材と、この糸案内部材を移動させるアクチュエー
タと、布押え部材によって押圧されている部分の厚さを
検出する布厚検出手段と、前記布厚検出手段にて検出さ
れた布厚等に従って糸案内部材の目標位置を設定する目
標位置設定手段と、前記糸案内部材の設定位置が前記目
標位置と一致するよう前記アクチュエータを駆動する制
御手段とを備えたものである。また、前記目標位置設定
手段は、所定の入力手段によって入力された糸の種類デ
ータ、布の素材データ、及び縫製動作速度データと、布
厚検出手段によって検出された布厚データとに基づき目
標位置を設定するようにすることも可能である。

【００１１】

【作用】この発明においては、布押え部材と糸案内部材
とが分離されており、糸案内部材はアクチュエータによ
って布押え部材とは独立に移動する。すなわち、布押え
部材によって押圧された布の厚さを検出手段が検出し、
その検出した布厚に従って目標位置設定手段が糸案内部
材の目標位置を設定し、その目標位置と現在の糸案内部
材の位置とを一致させるべく制御手段がアクチュエータ
を作動させる。従って、従来のように布案内部材と糸案
内部材とが一体化された場合に比べて布押え部材に加わ
る重量を大幅に軽減することができ、高速動作時にも布
押え機能が損なわれることはなくなると共に、糸案内部
材の移動量を布押え部材の昇降量と異なる量に設定する
ことが可能となり、種々の縫製条件に対応させることが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図４
に基づき説明する。なお、上記実施例と同一もしくは相
当部分には同一符号を付し、その説明の詳細は省く。図
１はこの実施例の外観を示す斜視図である。図示のよう
に、この実施例においてもミシンアームＭには布押え部
材２を有する押え棒１が昇降自在に支持され、図外のば
ねの付勢力によって常時下方へと付勢され、この付勢力
によって布押え部材２が布の針落ち位置近傍を押圧する
ようになっている。また、ミシンアームＭの正面には天
秤６及び糸調子器７が設けられており、この点も従来技
術と同様である。但し、この実施例においては、前記糸
調子器７から天秤６に至る上糸供給経路間に、後述のア
クチュエータ１１によって前記布押え部材２と独立に昇
降し得る糸案内部材１０が設けられており、この点がま
ず上記従来技術と異なる。

【００１３】すなわち、このアクチュエータ１１は、図
２に示すようにミシンアームＭの前面に上下動可能に保
持されると共に下端に糸案内部材１０を固定してなるラ
ック１２と、このラックに噛合するピニオン１３と、こ
のピニオン１３を回転させるパルスモータ１４とにより
構成されており、このパルスモータ１４を駆動してピニ
オン１３を回動させることにより、ラック１２と共に糸
案内部材１０が昇降するようになっている。なお、この
糸案内部材は、フック状をなしており、前記糸調子器７
から天６秤に至る縫い糸（上糸）に対し、これを屈曲さ
せた状態で接触するようになっている。また、１５は布
押え部材２の高さ位置に応じた検出信号を出力する押え
位置検出センサである。この押え位置検出センサは、磁
気センサ、光りセンサ等の非接触型センサを用いること
によって適宜構成することができ、その検出対象も特に
布押え部材２に限らず、押え棒１を検出するようにして
も良い。

【００１４】一方、図３はこの発明における制御系回路
の構成を示すブロック図である。図において、２０は後
述の演算及び制御動作を行う周知のマイクロコンピュー
タであり、主としてＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２
３等を備えている。また、前記ＣＰＵ２１の入力側に
は、入力装置２４、エンコーダ２５及び、前記押え位置
検出センサ１５がそれぞれ接続されており、ＣＰＵ２１
の出力側にはミシンモータＭＭ、パルスモータ１４がそ
れぞれ駆動回路ＭＭａ，１４ａを介して接続されてい
る。

【００１５】このうち、前記入力装置２４には、縫製す
べき布Ｗに関するデータを入力する布データ入力部２４
ａと、糸に関するデータを入力する糸データ入力部２４
ｂと、縫製すべき速度を入力する速度入力部２４ｃ等が
設けられている。そして、前記布データ入力部２４ａで
は、布Ｗの素材に加えて、布Ｗの平坦な部分Ｗ１の厚さ
（基準厚）、及び布Ｗに形成された凸状の段差部Ｗ２の
厚さ等のデータを入力し得るようになっており、また、
糸データ入力部２４ｂでは糸の素材や太さ等を入力し得
るようになっている。なお、前記エンコーダ２５はミシ
ン主軸の回転角度に応じた数のパルス信号を出力するも
のとなっている。

【００１６】次に 図４のフローチャートに基づき上記
構成を有するこの実施例の作用を説明する。電源を投入
すると、まず各種設定値や各駆動部の初期化がなされ、
糸案内部材１０もパルスモータに従って標準位置へと移
動する（ステップ１）。この標準位置は、最も頻繁に用
いられる標準的縫製条件に従って設定された基準位置で
ある。

【００１７】この後、縫製動作を開始するに際し作業者
が入力装置２４の各入力部２４ａ，２４ｂ，２４ｃによ
って布データ、糸データ、及び縫製速度等を入力する
と、これらの入力データに従ってＣＰＵ２１は糸案内部
材１０の基準位置と調整位置とを算出する（ステップ
２，３）。ここで基準位置とは、布Ｗの基準厚部分Ｗ１
を縫製する際に天秤６によって最も適正な糸取り量を得
ることができる糸案内部材１０の設定位置を意味し、調
整位置とは、布Ｗの段差部分Ｗ２を縫製する際に天秤６
によって最も適正な糸取り量を得ることができる糸案内
部材１０の設定位置を意味する。そして、前記基準位置
は、前述の各入力データによって図外のテーブルメモリ
から読み出される各種補正値に基づき前述の初期状態に
おける各縫製条件に補正演算を施したものとなってお
り、また前記調整位置は、算出された基準厚位置に段差
データに従って補正演算を施したものとなっている。

【００１８】この後、ＣＰＵ２１は押え位置検出センサ
１５からのデータに従って布が押圧状態にあるか否かの
判断を行い（ステップ４）、押圧状態にあれば縫製開始
指令が入力されているか否かの判断を行う（ステップ
５）。ここで縫製動作開始指令が入力されていれば、さ
らに前記布押え部材による布Ｗの押圧箇所が段部Ｗ２で
あるか否かを判断し（ステップ６）、段部Ｗ２でなけれ
ば調整位置を糸案内部材２の目標位置として設定し、パ
ルスモータ１４を駆動して糸案内部材２を目標位置へと
設定する（ステップ７，８）。

【００１９】また、布押え部材２の押圧箇所が段差部で
あると判断された場合には、目標位置を調整位置に設定
し、その設定位置に糸案内部材１０が位置するまでパル
スモータ１４を駆動する（ステップ９、１０）。 この
ようにして糸案内部材１０を縫製条件に応じた位置に設
定した後、ＣＰＵ２１は、ミシンモータＭＭを駆動して
縫製動作を開始する。そして、縫製動作中は、エンコー
ダ２５から入力されるパルス信号をカウントすることに
より、送り歯が針板ＮＢの上方に位置するか否か（没入
状態にあるか否か）の判断を一針毎に行い（ステップ１
３）、針板ＮＢの上方に位置する間に布押え部材２によ
る押圧箇所が段差部Ｗ２であるか否かの判断を行う（ス
テップ６）。このように、この実施例においては送り歯
が針板ＮＢより上方に突出していない状態で判別動作を
行うようになっているため、送り歯の針板上面からの突
出量が押え位置検出センサの出力値に含まれることはな
く、布Ｗの厚さを正確に検出することができ、適正な判
別を行うことができる。

【００２０】この後、ＣＰＵ２１はステップ６における
判別結果に基づき前述のステップ７〜１０におけるパル
スモータ１４の駆動制御を行い、縫製箇所が段差部Ｗ２
と基準布厚部Ｗ１のいずれであっても適正な糸締りを得
ることができるように糸案内部材１０の位置を設定す
る。従って、例えば縫製動作開始後に布Ｗに形成されて
いる段差部Ｗ２が針落ち位置にさしかかったとすると、
糸案内部材１０は予め算出した調整位置へと移動し、糸
調子器７から天秤６に至る糸を適度に屈曲させて天秤６
による糸取り量を適正化するため、縫い目には適正な糸
締りが得られる。なお、縫製動作終了信号が自動的ある
いは作業者の入力操作等によって入力されるとＣＰＵ２
１はミシンモータＭＭの駆動を停止させ、縫製動作を終
了させる（ステップ１２，１４）。

【００２１】以上のようにこの実施例においては、パル
スモータ１４の駆動力によって糸案内部材１０を布押え
部材２に対して独立に移動させることができるため、布
の種類や糸の種類、及び縫製動作速度等の種々の縫製条
件に応じて適正に糸案内部材１０を移動させることがで
きる。また、布押え部材２と糸案内部材１０とが機械的
に分離されているため、縫製動作時にも糸案内部材１０
の重さが布押え部材２に加わることはなく、布厚変化に
よって布押え部材２に生じる上下方向への慣性力を従来
に比べて大幅に低減することができる。従って、高速縫
製動作時にも布押え部材２を布厚の変化に確実に追従さ
せることができ、布Ｗの押圧状態を適正に保つことがで
きる。

【００２２】ところで、上記実施例においては、押え位
置検出センサ１５によって布Ｗの厚さを検出し、その検
出値に従って布押え部材２による押圧箇所が段差部Ｗ２
であるか否かの判断を行うようにしたが、一定の縫製パ
ターンデータに従って縫製動作を行う場合には、その縫
製パターンデータに対応して一針毎に段差部Ｗ２である
か否かを表す判別データを入力しておき、これを縫製動
作時にパターンデータと共に一針毎に読み出すようにし
ても良く、この場合には押え位置検出センサ１５を省略
することができる。

【００２３】また上記実施例では、布厚の２段階の変化
に伴って、糸案内部材１０の位置も基準位置と調整位置
の２段階に変化するようになっているが、押え位置検出
センサ１５の出力に基づき布厚の３段階以上の変化を判
別させるようにすると共に、布厚の各段階の変化に応じ
て糸案内部材１０の位置を３段階以上に変化させるよう
にすることも可能である。さらに、布厚の連続的な変化
に応じて糸案内部材１０の位置を連続的に変化させるよ
うにすることも可能である。

【００２４】また、縫製パターンにおける布厚値を予め
検出しておき、その布厚データとその他の縫製条件（布
の材質、糸の種類、糸の材質、縫製速度）とに基づいて
糸案内部材の適正な位置データを算出し、その位置デー
タを縫製パターンデータに対応させて一針毎に記憶させ
ておけば、縫製動作時における布厚の判別処理を省くこ
とができ、同一の縫製パターンを繰り返し実行する場合
等に有効である。

【００２５】また、糸案内部材１０の位置を適正に決定
するためには最低限布厚データが必要となるが、その他
の入力データは縫製品質への影響度に応じて適宜選択的
に用いれば良く、必ずしも上述の全ての入力データを、
糸案内部材の位置を決定するための要素とする必要はな
い。さらに、布厚データ自身も押え位置検出センサにて
読み込むことも可能である。なお、上記実施例において
は、本縫いミシンにこの発明を適用した場合を例にとり
説明したが、本縫いミシン以外のミシン、例えば縁かが
り縫いミシン、二重環縫いミシン等にも適用可能であ
り、この発明は上記実施例に限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るミ
シンの糸案内装置においては、アクチュエータによって
糸案内部材を布押え部材から独立に移動させ得るように
なっているため、布厚をはじめとするその他の縫製条件
等に応じた最適な位置へと糸案内部材を移動させること
が可能となり、縫い目に常に安定した糸締りを得ること
ができ、布押え部材と同一の昇降動作を行う従来の糸案
内装置に比べて適用し得る縫製条件の範囲が大幅に拡大
される。また、糸案内部材と布押え部材とが機械的に分
離されているため、両部材が一体化されていた従来の糸
案内部材に比べて布押え部材に加わる重量を大幅に削減
することができ、高速縫製動作時にも布押え部材が送り
歯に追従して確実に布を押えるため、安定した布送りが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す外観斜視図である。

【図２】同上実施例におけるアクチュエータの構成を示
す拡大斜視図である。

【図３】同上実施例における制御系回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】同上実施例における動作を示すフローチャート
である。

【図５】従来の糸案内装置を備えたミシンのミシンを示
す斜視図である。

【図６】従来の糸案内装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

ＮＢ 針板 ２ 布押え部材 Ｎ 縫い針 １０ 糸案内部材 １１ アクチュエータ １５ 押え位置検出センサ（布厚検出手段） ２０ マイクロコンピュータ（目標位置設定手段、制御
手段） ２４ 入力装置（入力手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針板上方で昇降可能に支持され、下降時
   には針板上に載置された布の縫合部近傍を押圧する布押
   え部材と、 糸供給源から縫い針に至る縫い糸供給経路内において縫
   い糸を屈曲させるよう接触すると共に、前記布押え部材
   と独立に縫い糸との交叉方向へと移動可能に保持される
   糸案内部材と、 この糸案内部材を移動させるアクチュエータと、 前記布押え部材によって押圧されている部分の厚さを検
   出する布厚検出手段と、 前記布厚検出手段にて検出された布厚に従って糸案内部
   材の目標位置を設定する目標位置設定手段と、 前記糸案内部材の設定位置が前記目標位置と一致するよ
   う前記アクチュエータを駆動する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とするミシンの糸掛け装置。
2. 【請求項２】 前記目標位置設定手段は、所定の入力手
   段によって入力された糸の種類データ、布厚データ、及
   び縫製動作速度データと、布厚検出手段によって検出さ
   れた布厚データとに基づき目標位置を設定することを特
   徴とする請求項１記載のミシンの糸案内装置。