JPH08865A - 針棒の駆動・停止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ミシン主軸の高速回転時にも針
棒の駆動、停止を正確に制御することができると共に、
発熱や騒音の発生を伴うことのない針棒の駆動・停止制
御装置の提供を目的とする。 【構成】 この発明は、ミシン主軸の回転運動に伴って
昇降運動を行う昇降部材４に対し、針棒１を係合・離脱
させる連結機構５を備え、この連結機構を、針棒に対し
係脱可能に進退するよう前記昇降部材に保持された係合
部材６ａと、電圧の供給、遮断を行うことにより両端の
間隔が伸縮する圧電素子８と、この圧電素子における伸
縮量を増幅して前記係合部材の往復動に変換する増幅機
構９と、により構成すると共に、前記係合部材に対して
非係合状態にある針棒を縫い針が針板上方に位置するよ
う保持させる針棒保持機構を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、縫い針の昇降運動を
ミシン主軸を回転させながら停止させ得るようにした針
棒の駆動・停止制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ミシンにおける針棒は、
クランクロッドなどを始めとする所定の部材を介してミ
シン主軸に連結されており、通常は、ミシン主軸の回転
に同期して昇降動作を行い、搬送される布に順次一定の
ピッチの縫目を形成するようになっている。

【０００３】但し、刺繍縫いや仮縫い等のような特殊な
縫いを行う場合には、一縫製工程内で図１５に示すよう
に通常のピッチを有する縫目Ｓ１と共に、数針分のピッ
チを有する縫目Ｓ２を形成する場合もある。

【０００４】このような数針分のピッチを有する縫目Ｓ
２を形成する場合には、縫い針とミシン主軸との連動関
係を遮断し、縫い針を針板上方に保持させた状態で数針
分の布送りを行うようにする必要があり、これを従来
は、実開（実公）昭５６−４９５７３号公報に示すよう
に電磁石を用いて行ったり、特開平３−２２２９９０号
公報に示すようにソレノイドを用いて行ったりしてい
た。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電磁石やソレノイドを用いて針棒の駆動・停止を
制御するようにした従来のミシンにあっては、電磁石や
ソレノイドの応答速度が低い故に高速縫製動作に十分に
対応し得ないという問題があった。

【０００６】つまり、電磁石やソレノイドの応答速度
は、通常のミシンによって行われる高速縫製動作におけ
る針棒の昇降速度より遅いため、図１５に示すような縫
目Ｓ２を形成する場合には、まず、縫目の前端部でミシ
ン主軸の回転を一旦停止させ、その後に電磁石あるいは
ソレノイドを作動させて針棒を上昇位置に保持し、その
状態を保ちながらミシン主軸を回転させて数針分の布搬
送動作を行った後、再びミシン主軸を停止させ、ソレノ
イドあるいは電磁石による針棒停止状態を解除し、再度
ミシン主軸を回転させて通常のピッチで縫製動作を行
う、という煩雑な手順をとらなければならない。従っ
て、このような縫目形成動作を要する製品は一般に生産
性が低く、コスト高になるという傾向があった。

【０００７】また、ソレノイドや電磁石は、その作動に
よってかなり大きな音と発熱を伴うため、これによって
作業環境が著しく悪化し、作業者の疲労を増大させると
いう問題もあった。

【０００８】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、ミシン主軸を高速回転させながら針
棒の駆動、停止を制御することができると共に、発熱や
騒音の発生を伴うことのない針棒の駆動・停止制御装置
の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、ミシン主軸
の回転運動に伴って昇降運動を行う昇降部材に対し、縫
い針を保持する針棒を係合・離脱させる連結機構を備
え、昇降部材との係合によって針棒をミシン主軸の回転
に同期して昇降駆動させると共に、針棒と昇降部材との
係合を解除することにより針棒の昇降運動をミシン主軸
に対して独立に停止させるようにした針棒の駆動・停止
制御装置において、前記増幅機構を、針棒に対し係脱可
能に進退するよう前記昇降部材に保持された係合部材
と、電圧の供給、遮断を行うことにより両端の間隔が伸
縮する圧電素子と、この圧電素子における伸縮量を増幅
して前記係合部材の往復動に変換する増幅機構と、によ
り構成すると共に、前記係合部材に対して非係合状態に
ある針棒を縫い針が針板上方に位置するよう保持させる
針棒保持機構を設けたものである。

【００１０】そして、前記針棒保持機構としては、針棒
の上端に設けた磁性体と、この磁性体を吸引する磁力発
生手段とによって構成することができ、さらにこの磁力
発生手段としては、例えば、針棒が上死点にある時、針
棒の上端部に設けた磁性体を吸着させる永久磁石によっ
て構成することができる。

【００１１】また、前記増幅機構としては、圧電素子を
その両端に接するよう接合させる接合部と、この接合部
の幅を変化させることによって支点部を中心に移動する
作用部とを有し、前記作用部から支点部に至る距離間隔
を前記嵌合部から支点部に至る距離間隔より大なる間隔
に形成してなるものとし、この作用部の移動によって昇
降部材を針棒に対して進退させるようにすることが考え
られる。

【００１２】さらに、一縫製動作工程における縫い針の
昇降動作開始タイミングと昇降動作停止タイミングを入
力手段によって設定し、その設定したタイミングに応じ
て、圧電素子に対する電圧の供給、遮断を制御手段によ
って自動的に制御するようにしても良い。

【００１３】

【作用】この発明において、ミシン主軸が回転すると、
それに伴って昇降部材とこれに保持された係合部材とが
共に昇降するようになっており、係合部材と針棒とが係
合状態にある時には係合部材と共に針棒が昇降し、ま
た、係合部材と針棒とが非係合状態にある時には針棒は
昇降動作を停止する。この針棒に対する係合部材の係脱
は、係合部材を針棒に対して進退させることによって行
うが、その動作は増幅機構を介して増幅される圧電素子
の伸縮によって行われる。従って、係合部材の進退は圧
電素子によって高速に行うことが可能となり、ミシン主
軸を高速回転させながら縫製動作を行う場合にも、適正
なタイミングで係合部材と針棒との係脱、すなわち針棒
の駆動・停止を制御することができる。しかも圧電素子
の駆動時には音や熱が発生しないため、作業環境が悪化
することもない。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず、この発明の第１実施例を図１ないし図８に基
づき説明する。図１はこの実施例に適用する本縫いミシ
ンのミシンアームＭの面板を取り外した状態を示す外観
斜視図、図２は図１に示したものの要部拡大斜視図、図
３は図２に示した連結機構の正面図、図４は側面図であ
る。

【００１５】各図において、１はミシンアームＭに固定
された円筒状の針棒メタルＭａによって昇降自在に支持
された針棒であり、その先端部には縫い針２が着脱可能
に固定されている。また、３は図外のミシン主軸の回転
に伴って昇降するクランクロッドであり、このクランク
ロッド３の下端部には昇降部材としての針棒抱き４が回
動自在に連結されている。この針棒抱き４は環状をな
し、図２（ａ）に示すようにその中心部に形成された挿
通孔４ａには、前記針棒１が遊挿されている。また、こ
の針棒抱き４の周面には、前記挿通孔４ａに連通する貫
通孔４ｂ，４ｃが左右に相対向して形成されている。

【００１６】また、５は前記針棒１と針棒抱き４との連
結・遮断を行う連結機構である。この連結機構５は、前
記針棒抱き４の一対の貫通孔４ｂ，４ｃにそれぞれ挿通
される一対の係止ピン（係合部材）６ａ，６ａと、この
係止ピン６ａ，６ａを針棒１の周面に対して圧接、離間
させる圧電アクチュエータ７とからなる。

【００１７】このうち、圧電アクチュエータ７は、所定
の電圧を加えることによって両端部８ａ，８ｂの間隔が
伸長する圧電素子８と、この圧電素子８の両端部８ａ，
８ｂの間隔の伸長量を増幅する増幅機構９とによって構
成されており、増幅機構９は図３及び図４に示すような
形状をなしている。すなわち、ここに示す増幅機構９
は、上下に延出する左辺部９ａと右辺部９ｂ、及びこれ
らを所定の対向間隔を介して接続する接続部９ｃとから
なり、各部９ａ，９ｂ，９ｃは可撓性部材によって一体
に形成されている。そして、両片部９ａ，９ｂの上端部
（接合部）９ａ１，９ｂ１には、前記圧電素子８の両端
部８ａ，８ｂが接合されている。

【００１８】また、左右両辺部９ａ，９ｂの中間部に
は、軸９ｄが抜脱不能に遊挿されており、その中間部に
は、前記針棒１を昇降可能に挿通させる挿通孔９ｄ１が
形成されている。そして、左右両辺部９ａ，９ｂの下端
部（作用部）９ａ２，９ｂ２には前記係合ピン６ａ，６
ａが固定されており、各係合ピン６ａ，６ａは、前記針
棒抱き４に形成された一対の挿通孔４ｂ，４ｃに遊挿さ
れている。なお、各係合ピン６ａ，６ａは、前記左辺部
９ａ及び右辺部９ｂが定常位置にある時、前記各係合ピ
ン６ａ，６ａの一端部が針棒１の周面から僅かに離間す
るような長さに設定されている。

【００１９】また、前記両辺部における下端部９ａ２，
９ｂ２から接続部９ｃの屈曲点Ｐａ，Ｐｂに至る距離間
隔は、前記上端部９ａ１，９ａ２から屈曲点Ｐａ，Ｐｂ
に至る距離間隔の数倍の距離間隔に設定されており、屈
曲点Ｐａ．Ｐｂを支点に上端部９ａ１，９ｂ１の間隔を
伸縮させることにより、その伸縮量の数倍の変化量をも
って下端部９ａ２，９ｂ２の間隔が伸縮するようになっ
ている。

【００２０】なお、図１において、１０はミシンアーム
Ｍに昇降自在に支持された押え棒であり、その下端に
は、布を押える押え脚１１が軸着され、ばね１２によっ
てよって常時下方へ付勢されている。また、１３はこの
押え棒を上昇状態あるいは下降状態に保つための押え上
げレバーである。

【００２１】また、図５は前記針棒が前記針棒抱き４に
対して解除された状態にある時、針棒を上死点に保持す
るようにした針棒保持機構２０を示す図である。この針
棒保持機構２０は、前記針棒メタルＭａ内にカバー２１
を介して永久磁石２２を固定すると共に、針棒１の上端
部に鉄製のねじ２３を設けたものとなっており、前記永
久磁石２２によって前記鉄製のねじ２３を吸着させるこ
とにより上死点に保持させるものとなっている。

【００２２】一方、図６は本実施例における電気的接続
状態を示す図である。図において、３０は制御装置（制
御手段）であり、この制御装置には入力装置（入力手
段）３１、回転位置検出器３２、及び前記圧電素子８等
が接続されている。このうち入力装置３１は、縫製動作
に関する種々のデータ及び指令を入力するものとなって
おり、３１ａは一縫製工程内において針棒の昇降動作の
停止を開始させるための針数（駆動停止針数）を入力す
るための停止設定ダイヤル、３１ｂは停止させていた針
棒の昇降動作を再開させるための針数（駆動開始針数）
を入力する駆動設定ダイヤルである。

【００２３】また、前記回転位置検出器３２は、ミシン
主軸に設けられた反射板３２ａと、この反射板３２ａの
回転経路に向けて光りを発する投光器３２ｂと、反射板
３２ａからの反射光を受光する受光器３２ｃとからな
り、受光器３２ｃの出力は前記制御装置に入力されるよ
うになっている。

【００２４】そしてまた、図７は前記制御装置３０の構
成を示すブロック図である。図において、３０ａは図外
の電源スイッチを投入することによって所定の電源電圧
を供給する電源部、３０ｂは電源スイッチの投入と同時
に前記投光器３２ｂに電流を供給すると共に受光器３２
ｃからの検出信号を受けてカウント部３０ｃへ計数信号
を出力する回転位置読み取り部、３０ｄは前記入力装置
３１によって設定された各針数値（駆動停止針数及び駆
動開始針数）等を読み取り、メモり部３０ｂに記憶させ
る設定値読み取り部、３０ｅは前記設定値読み取り部３
０ｄから出力された各針数値を一旦記憶するメモり部、
３０ｆはこのメモり部３０ｅに記憶された各針数値と前
記カウント部３０ｃから出力されるカウント値とが一致
した時点で一致信号を出力する比較部、３０ｇは前記比
較回路からの一致信号に基づき圧電素子用電源部の電源
電圧を圧電素子に供給するスイッチ部、３０ｉは前記比
較部３０ｆからの一致信号を受けて前記カウント部にリ
セット信号を出力するリセット部である。

【００２５】上記のように構成されたこの第１実施例に
おいて、図１５に示すように通常のピッチを有する縫目
と複数新分のピッチを有する縫目とを形成しようとする
場合には、縫製動作の開始から縫目Ｓ２の始端を形成す
るまでの針数を停止設定ダイヤル３１ａによって入力す
ると共に、縫目Ｓ２の終端までの針数（布搬送動作回
数）を入力する。

【００２６】ここで、縫製動作開始が指示され、ミシン
主軸Ｍ１が回転動作を開始すると、カウント部３０ｃの
カウント値は一針毎に増加して行く。この時、前記カウ
ント値が駆動停止針数に達するまでの間は、電源部３０
ｈの電源電圧は圧電素子８に対して常時供給された状態
となっており、圧電素子８の両端部８ａ，８ｂの幅は伸
長状態となっている。

【００２７】そして、圧電素子が伸長状態にある時に
は、増幅機構９における上端部９ａ１，９ｂ１は、接続
部９ｃの屈曲点Ｐａ，Ｐｂを支点として外方へと押し広
げられるため、両辺部の下端部における幅は逆に縮小状
態となり、両辺部９ａ，９ｂの下端部に設けられた係合
ピン６ａ，６ａは、針棒１の周面に圧接して針棒に係合
する（図５（ａ）参照））。従ってこの状態では、針棒
１は、係合ピン６ａ，６ａを介して針棒抱き４と一体化
しており、ミシン主軸Ｍ１の回転に同期して昇降動作を
行う。このため、ここでは通常のピッチの縫目Ｓ１（図
１５参照）が形成される。

【００２８】この後、カウント部３０ｃのカウント値が
停止設定ダイヤル３１ａによって予め設定された停止針
数に達すると、比較部３０ｆからは一致信号が出力され
る。この一致信号が出力されると、リセット部３０ｉは
カウント部３０ｃにリセット信号を送ってカウント部３
０ｃにおけるカウント値をリセットさせ、また圧電素子
用のスイッチ部３０ｇは圧電素子８に対する電圧の供給
を遮断する。

【００２９】その結果、圧電素子８の両端部８ａ，８ｂ
の幅は定常値に復帰し、増幅機構９の両辺部９ａ，９ｂ
の対向間隔も接続部９ｃの可撓性によって定常値に復帰
する。この両辺部９ａ，９ｂの復帰動作に伴って、両係
合ピン６ａ，６ａは針棒１の周面から離間し、針棒１と
針棒抱き４とは非係合状態となる（図８参照）。従っ
て、針棒１の昇降運動は停止し、この停止期間中はミシ
ン主軸Ｍ１の回転に同期して布の搬送動作のみが実行さ
れる。なお、このときの布搬送動作において、針棒１は
針棒保持機構における永久磁石２２に吸着されて上死点
に保持され続けるため、搬送されている布に縫い針２が
干渉することはない。

【００３０】この後、カウント部３０ｃのカウント値が
駆動設定ダイヤル３１ｂにて設定された駆動針数に達す
ると、比較部３０ｆからは再び一致信号が出力され、そ
の一致信号に基づいてカウント部３０ｃのカウント値が
リセットされると共に、圧電素子用スイッチ部３０ｇが
圧電素子用電源部３０ｈからの電圧を圧電素子８へ供給
する。これにより、圧電素子８の両端部８ａ，８ｂの幅
は再び拡大し、前述の縫製動作開始当初と同様に、係合
ピン６ａ，６ａが針棒１の周面に圧接して係合し、針棒
抱き４と共に昇降運動を行って通常のピッチで縫目を形
成する。

【００３１】以上のように、針棒１と針棒抱き４との係
脱の切換えを圧電素子８を用いて行うこの実施例におい
ては、その切換え動作は極めて高速に行われる。すなわ
ち、この切換え時の動作速度は、ミシン主軸Ｍ１の最高
回転動作速度等に比べてもはるかに高速であり、従っ
て、針棒１と針棒抱き４との係脱の切換えは、ミシン主
軸Ｍ１の回転速度に拘りなく、常に所望のタイミングで
確実に行うことができ、必要とする位置に所定の縫目を
形成することができる。

【００３２】次に、この発明の第２実施例を説明する。
この第２実施例は、図９に示すような圧電アクチュエー
タ７０を有する連結機構５０を設けたものである。この
圧電アクチュエータ７０において、圧電素子８の伸縮量
を増幅する増幅機構９０は、左右対称に設けられた左辺
部９０ａと右辺部９０ｂ、及び両片部９０ａ，９０ｂの
上端部（接続部）９０ａ１，９０ｂ１を連結する接続部
９０ｃとを可撓性部材によって一体に形成したものとな
っており、下端部（作用部）９０ｂ２，９０ｂ２には、
係止部材としての一対の係合ピン６ａ，６ａが相対向し
て突設されている。

【００３３】また、圧電素子８は、左辺部９０ａと右辺
部９０ｂとの間に固定されており、前記接続部９０ｃよ
り下方に位置している。そして、圧電素子８の伸縮時に
は、接続部が屈曲点Ｐｃ，Ｐｄを支点として屈曲し、一
対の係合ピン６ａ，６ａの対向間隔が拡大・縮小するよ
うになっている。すなわち、この実施例における圧電ア
クチュエータでは、圧電素８が伸長することによって、
係合ピン６ａ，６ａの対向間隔も拡大し、圧電素子８が
定常状態へと縮小することによって、係合ピン６ａ，６
ｂの対向間隔も縮小する。

【００３４】そして、電圧を加えずに圧電アクチュエー
タ７０を定常状態に保っている時には、増幅機構９の可
撓性によって両係合ピン６ａ，６ａは針棒の周面に圧接
して係合するため、針棒１０は上記実施例と同様に針棒
抱き４と共にミシン主軸Ｍ１の回転に同期して回転す
る。また、圧電素子８に電圧を加えてその両端部の間隔
を伸長させた場合には、係合ピン６ａ，６ａは共に針棒
１から離間して非係合状態となるため、ミシン主軸Ｍ１
の回転に拘りなく針棒１の昇降動作は停止する。

【００３５】従って、縫目Ｓ２より通常ピッチを有する
縫目Ｓ１の方が高頻度に形成される一般の縫製現場にお
いては、この第２実施例を用いることにより上記第１実
施例を用いた場合よりも消費電力を低減させることがで
きる。

【００３６】なお、上記圧電アクチュエータ７０を用い
る場合にも上記第１実施例とほぼ同様の制御装置を用い
ることができるが、この場合の圧電素子用スイッチは、
圧電素子への電圧の供給・遮断を、上記第１実施例とは
逆のタイミングで行うものである必要がある。

【００３７】次に、この発明の第３実施例及び第４実施
例を説明する。この第３実施例及び第４実施例は、圧電
素子８の伸縮量を、上記第１実施例及び第２実施例に比
べ、さらに高倍率で増幅し得るようにしたものである。
すなわち、図１０に示す第３実施例における増幅機構９
１は、第１の左辺部９１ａと第１の右辺部９１ｂ及び両
辺部９１ａ，９１ｂを連結する接続部９１ｃとを有する
第１の増幅部Ａ１と、第２の左辺部９１ｄと第２の右辺
部９１ｅ及び軸部９１ｆを有する第２の増幅部Ａ２とに
よって構成されており、圧電素子８の伸縮量を第１の増
幅部Ａ１で増幅した後、この第１の増幅部Ａ１で増幅さ
れた伸縮量をさらに第２の増幅部Ａ２によって増幅する
という、言わば２段増幅構造をとっている。

【００３８】例えば、圧電素子８が左右方向へと伸長す
ると、第１の左辺部９１ａ及び第１の右辺部９１ｂの上
端部（接合部）９１ａ１，９１ｂ１は圧電素子８の伸縮
動作によって第１の屈曲点Ｐ１，Ｐ１を支点として移動
し、下端部９１ａ２，９１ｂ２の対向間隔が圧電素子８
の数倍の変化量をもって縮小する。この下端部９１ａ
２，９１ｂ２の移動によって、第２の左辺部９１ｄ及び
第２の右辺部９１ｅは第２の屈曲点Ｐ２，Ｐ２を支点と
してそれより下方が内方へ向けて押圧された状態とな
り、下端部９１ｄ２，９１ｅ２に突設された係合ピン６
ａ，６ａの対向間隔が前記下端部の変化量のさらに数倍
の変化量をもって縮小する。なお、この第３実施例にお
ける上下方向の長さは、前述の第１実施例と同一に設定
してあるが、ここで得られる係合ピンの移動量は、前記
第１実施例よりも大幅に拡大される。

【００３９】従って、この第３実施例によれば、圧電素
子８や増幅機構９に大型なものを用いなくとも、係合ピ
ン６ａ，６ｂに十分なストロークを得ることができるた
め、全体を小型に形成することが可能となりミシンへの
組み込みがより容易になる。

【００４０】一方、この発明の第４実施例は、前記第３
実施例と同様に、第１の増幅部Ａ１０と第２の増幅部Ａ
２０によって圧電素子８の伸縮量を２段階に増幅するよ
うになっており、第２の増幅部Ａ２は前記第３実施例と
同様の構成をなしているが、第１の増幅部Ａ１０が次の
点で異なる。すなわち、この実施例における第１の増幅
部Ａ１０では、第１の左辺部９１ａと第１の右辺部９１
ｂとを連結する接続部９１ｃが両辺部の上端部を連結し
ており、その接続部９１ｃの下方に圧電素子が嵌合固定
されている。つまり、上記第３実施例とは、圧電素子と
接続部９１ｃの位置関係が上下に入れ替わったものとな
っている。

【００４１】これにより、この実施例では、圧電素子８
の伸縮動作に伴って第１の左辺部９１ａ及び右辺部９１
ｂが接続部９１ｃに位置する第１の屈曲点Ｐ１０，Ｐ１
０を支点として移動するようになっており、その下端部
９１ａ２，９１ｂ２の移動方向が圧電素子８の伸縮方向
と一致する。このため、この第４実施例においては、前
述の第２実施例と同様に、圧電素子８の伸長時に係合ピ
ン６ａ，６ａと針棒１との係合が解除されるものとな
る。但し、増幅機構９１における増幅率は、前記第２実
施例に比べて大幅に増大するため、圧電アクチュエータ
全体の小型化が可能となる。

【００４２】次にこの発明の第５実施例を図１２に基づ
き説明する。この第５実施例は、圧電素子８の上下方向
への伸縮動作を増幅機構９２によって係合ピン６ａ，６
ａの左右方向への伸縮動作に変換するようにしたもので
ある。すなわち、この実施例における増幅機構９２に
は、上下に屈曲点Ｐ１１，Ｐ１２が設定されており、こ
れらを支点に左辺部９２ａ及び右辺部９２ｂを屈曲させ
ることにより、係合ピン６ａ，６ｂを左右方向へと移動
させ、両係合ピン６ａ，６ｂの対向間隔を変化させるよ
うにしたものである。

【００４３】これによれば、伸縮方向に長尺な圧電素子
８を用いる場合にも、増幅機構９２の横幅を増大させず
に済み、圧電アクチュエータ全体をコンパクトに構成す
ることができる。なお、図１２において９２ｃは針棒１
を挿通させるための軸である。

【００４４】ところで、上記各実施例においては、針棒
１の周面に対して係合ピン６ａ，６ａを圧接させること
により針棒１と係合ピン６ａ，６ａとを係合させるよう
にしたが、図１３に示すように、針棒１の周面に凹所１
ｄを形成し、ここに係合ピン６ａ，６ａの先端部を嵌合
させるようにすれば、針棒１と係合ピン６ａ，６ａとを
より確固に係合させることができる。

【００４５】また、上記実施例では永久磁石２２とねじ
２３等を用いて針棒保持手段を構成したが、永久磁石２
２に替えて電磁石を用いても良く、さらには、針棒１と
針棒メタルＭａとの間に摩擦抵抗を発生させて針棒を保
持させるようにしても良く、さらには、針棒をばね等に
よって常時上方へと付勢しておくようにしても良い。図
１４は針棒と針棒メタルとの間に摩擦力を発生させるよ
うにした針棒保持機構の一例を示したものであり、この
針保持機構５０は、針棒メタルＭａに切り込みＭａ１を
形成し、その切り込みＭａ１に線状ばねＬを嵌入させ、
このばねＲを針棒１に圧接させて擦力を発生させ、その
摩擦力によって針棒１を保持させるようになっている。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係る針
棒の駆動・停止制御装置にあっては、針棒に対して係合
部材を係脱させることにより針棒とミシン主軸Ｍ１との
連動、遮断を行うようにすると共に、係合部材と針棒と
の係脱を圧電素子の駆動力を用いて行うようにしたた
め、ミシン主軸Ｍ１を高速回転させた場合にも、針棒を
適正な位置で確実に停止及び駆動させることができ、適
正な品質を確保することができる。このため、布の搬送
動作を継続させながら縫い針を一時的に停止させるよう
な縫製形態をとる場合にも、高生産性を期待できるとい
う効果があり、また、圧電素子の駆動には発熱や騒音の
発生を伴わないため、作業環境が悪化することもなく、
作業者に係る負担が軽減されるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に適用する本縫いミシンの
ミシンアームの面板を取り外した状態を示す外観斜視図
である。

【図２】（ａ）は同上実施例の要部を示す拡大斜視図、
（ｂ）は同図（ａ）に示した針棒抱きを示す縦断側面図
である。

【図３】同上実施例における圧電アクチュエータを示す
正面図である。

【図４】図３に示した圧電アクチュエータ及び針棒など
を示す側面図である。

【図５】同上実施例における針棒保持手段を示す縦断側
面図である。

【図６】同上実施例における制御装置に対する各部の電
気的接続状態を示す説明図である。

【図７】図 に示した制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図８】同上実施例において係合ピンと針棒との関係を
示す縦断側面図であり、（ａ）は係合ピンが針棒から離
間した状態を、（ｂ）は係合ピンが針棒に係合した状態
をそれぞれ示している。

【図９】この発明の第２実施例における圧電アクチュエ
ータの構造を示す正面図である。

【図１０】この発明の第３実施例における圧電アクチュ
エータの構造を示す正面図である。

【図１１】この発明の第４実施例における圧電アクチュ
エータの構造を示す正面図である。

【図１２】この発明の第５実施例における圧電アクチュ
エータの構造を示す正面図である。

【図１３】上記各実施例における係合ピンと針棒との他
の係合構造を示す縦断側面図である。

【図１４】図１４は針棒と針棒メタルとの間の摩擦力で
針棒を保持させるようにした針棒保持機構の一例を示す
縦断側面図である。

【図１５】縫目の形成状態を示す拡大説明平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ１ ミシン主軸Ｍ１ １ 針棒 ４ 針棒抱き（昇降部材） ５ 連結機構 ６ａ，６ａ 係合ピン（係合部材） ８ 圧電素子 ９，９０，９１，９２ 増幅機構 ２０，５０ 針棒保持機構 ２３ ねじ（磁性体） ２２ 永久磁石（磁力発生手段） ９ａ１，９ｂ１ 上端部（接続部） ９ａ２，９ｂ２ 下端部（作用部） ９０ａ１，９０ｂ１ 上端部（接続部） ９０ａ２，９０ｂ２ 下端部（作用部） Ｐａ，Ｐｂ 支点 Ｐ１ 第１の支点 Ｐ２ 第２の支点 ３１ 入力装置（入力手段） ３０ 制御装置（制御手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシン主軸の回転運動に伴って上下運動
   を行う昇降部材と、 縫い針を保持する針棒を前記昇降部材に対して係合・離
   脱させる連結機構と、を備え、 前記連結機構によって針棒と昇降部材とを係合させるこ
   とにより針棒をミシン主軸の回転に同期して昇降駆動さ
   せると共に、昇降部材に対する針棒の係合を解除するこ
   とによって針棒をミシン主軸に対して独立に昇降させる
   ようにした針棒の駆動・停止制御装置において、 前記連結機構を、 前記昇降部材に保持されると共に、前記針棒に対し係脱
   可能に進退する係合部材と、 電圧の供給、遮断を行うことにより両端の間隔が伸縮す
   る圧電素子と、 この圧電素子における伸縮量を増幅して前記係合部材の
   往復動に変換する増幅機構と、により構成すると共に、 前記係合部材に対して非係合状態にある針棒を針板上方
   へ抜脱した状態で保持させる針棒保持機構を設けたこと
   を特徴とする針棒の駆動・停止制御装置。
2. 【請求項２】 針棒保持機構は、針棒の上端に設けた磁
   性体と、この磁性体を吸引する磁力発生手段によって形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の針
   棒の駆動・停止制御装置。
3. 【請求項３】 磁力発生手段は、針棒が上死点にある
   時、針棒の上端部に設けた磁性体を吸着させる永久磁石
   によって形成したことを特徴とする請求項２記載の針棒
   の駆動・停止制御装置。
4. 【請求項４】 増幅機構は、圧電素子の両端に接合させ
   る接合部と、接合部の幅を変化させることによって所定
   の箇所を支点として移動する作用部とを有すると共に、
   前記作用部から支点に至る距離間隔を前記接合部から支
   点に至る距離間隔より大なる間隔に形成してなり、この
   作用部の移動によって係合部材を針棒に対して進退させ
   るようにしたことを特徴とする請求項１ないし３いずれ
   か記載の針棒の駆動・停止制御装置。
5. 【請求項５】 一縫製動作工程における縫い針の昇降動
   作開始タイミングと昇降動作停止タイミングを入力する
   入力手段と、電歪素子に対する電圧の供給・遮断を前記
   入力手段によって設定したタイミングに応じて制御する
   制御手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし５い
   ずれか記載の昇降動作制御装置。