JP5037109B2

JP5037109B2 - ミシン

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Publication number: JP5037109B2
Application number: JP2006344430A
Authority: JP
Inventors: 富夫新井
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: JP2008104836A

Description

本発明は、ミシンに係り、特に上送り足、押え足及び送り歯によって布を送るミシンに関する。

従来、ミシンにおいては、上送り足、押え足及び送り歯によって布を送りながら縫製を行うミシンが知られている（例えば特許文献１参照）。図１６は布を送る際の上送り足、押え足及び送り歯の動作を表す説明図である。この図１６（ａ）に示すように、ミシン針１０１が下降して布１０２，１０３を突き刺すと、これと同時に上送り足１０４が下降するようになっている。このとき、上送り足１０４と、略楕円揺動して上昇してきた送り歯１０５とによって布１０２，１０３が挟持される。

次に、図１６（ｂ）に示すように、上送り足１０４が布１０２，１０３を押えた際には、予め布１０２，１０３を押えていた押え足１０６が上昇しはじめ、布１０２，１０３から離れだす。このとき、ミシン針１０１、上送り足１０４及び送り歯１０５は、布１０２，１０３を突き刺し、挟んだ状態で図における左方向に揺動する。これにより、布１０２，１０３は左方向に送られることになる。このとき、押え足１０６は、布１０２，１０３から離れながら上送り足１０４とは逆方向、つまり図における右方向に相対的に移動する。

そして、図１６（ｃ）に示すように、上送り足１０４と送り歯１０５との協働による布１０２，１０３の送り運動が終了すると、ミシン針１０１が上昇して布１０２，１０３から抜け始める。このとき、押え足１０６が下降してきて、布１０２，１０３を押える。

その後、図１６（ｄ）に示すように、押え足１０６が布１０２，１０３を押えると同時に、上送り足１０４及び送り歯１０５が布１０２，１０３から離れ始める。その後、ミシン針１０１、上送り足１０４及び送り歯１０５は、布１０２，１０３からはなれながら揺動し図１６（ａ）に示す初期位置に戻る。これらの動作を繰り返すことで布を送るようになっている。

ここで、上送り足、押え足及び送り歯による布送りのピッチは、それぞれの揺動振り幅を調整することで変更できるようになっている。例えば上送り足、押え足及び送り歯のそれぞれには、これらを揺動駆動させるための動力伝達機構が連結されているが、揺動振り幅を調節する場合には、各動力伝達機構における構成部材の駆動範囲を調節するようになっている。この駆動範囲の調整には、例えばエアシリンダにより２段階の調節を可能とする方式や、手動により多段階の調節を可能とする方式等が用いられている。
特開平７−１３６３６３号公報

ところで、縫い目の均一化を図るために、送りピッチを縫い目のピッチ変動や送り速度変動に対応して調節することが望まれているが、例えば従来のエアシリンダによる２段階の調節が可能な方式であると、細かい調節が不可能であるために前述の要望を実現できず、手動による他段階の調節が可能な方式であると、手動での細かい調整が必要であり調節作業が煩雑となっていた。

本発明の課題は、縫い目ピッチや送り速度に適した送りピッチに自動で調節できるようにすることで、調節作業の効率化及び縫い目の均一化を図ることである。

請求項１記載の発明は、
ミシンアーム内に回動自在に支持された上軸と、
前記上軸を回動させるための主モータと、
前記主モータの回転速度を検出するエンコーダと、
前記ミシンアーム内で前記上軸に平行に配置されて、回動自在に支持された針棒揺動軸と、
前記針棒揺動軸に連結されて、縫製方向に揺動自在に支持された針棒揺動台と、
前記針棒揺動台に上下動自在に支持され、前記上軸に連動して上下動する針棒と、
前記針棒揺動台に上下動自在に支持され、前記針棒に同期するように前記針棒揺動軸に連動して上下動する上送り足と、
ミシンベッド内に回動自在に支持された上下送り軸と、
前記ミシンベッド内に前記上下送り軸と平行に配置されて、回動自在に支持された水平送り軸と、
一端部が前記上下送り軸に連結されるとともに他端部が前記水平送り軸に連結されて、前記上下送り軸による上下動及び前記水平送り軸による水平運動によって前記縫製方向に対する送り運動を行う送り歯とを備え、前記送り歯及び前記上送り足によって布を送りながら縫製を行うミシンにおいて、
前記ミシンベッド内で前記水平送り軸に平行に配置され、前記水平送り軸の水平運動による送りピッチを回動することで調節する送り調節体軸と、
前記送りピッチを調節させるため、前記送り調節体軸を回動させる調節用モータと、
前記水平送り軸に連結されて、前記水平運動による前記送りピッチの調節量を前記針棒揺動台に伝達するリンク部材と、
前記送りピッチが入力される操作パネルと、
前記回転速度に対応した前記送りピッチの調節データを記憶する記憶部と、
前記操作パネルに入力された前記送りピッチとなるように、前記エンコーダにより検出された前記回転速度に対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御する制御部とを備え、
前記操作パネルには、縫製途中に以降の縫製経路がコーナーとなるコーナー進入指示及び前記コーナーの曲率半径が入力され、
前記記憶部は、前記コーナーの曲率半径に対応する前記送りピッチの補正比率データを記憶し、
前記制御部は、前記操作パネルに前記コーナー進入指示が入力されると、前記コーナーの曲率半径に対応する前記補正比率データを基に、前記送りピッチを補正して、前記調節用モータを制御することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンにおいて、
前記制御部は、前記調節データにおける前記送りピッチの補正値が前記操作パネルに入力されると、当該調節データにおける前記送りピッチを前記補正値に書き換えることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のミシンにおいて、
前記調節データは、前記回転速度とともに縫い目ピッチにも対応して設定されており、
前記制御部は、前記エンコーダにより検出された前記回転速度及び前記操作パネルに入力された縫い目ピッチに対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のミシンにおいて、
前記操作パネルには、縫い目ピッチ及び当該縫い目ピッチで縫製する針数が少なくとも１組以上、入力可能であり、
前記制御部は、前記操作パネルに入力された前記針数毎に、入力された前記縫い目ピッチとなるように、前記針数毎の前記縫い目ピッチに対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御することを特徴としている。

本発明によれば、操作パネルに入力された送りピッチとなるように、調節用モータが制御されて送り調節体軸により送りピッチが調節されるので、ユーザーが縫い目ピッチや送り速度に適した送りピッチを操作パネルに入力すれば、自動で送りピッチを調節することができる。これにより、調節作業の効率化及び縫い目の均一化を実現することが可能となる。
また、主モータの回転速度、すなわち送り速度に対応した送りピッチが調節データから選択されて調節用モータが制御されるので、縫製中の送り速度に基づいて送りピッチが調節されることになる。これにより、送り速度の変動に対応した送りピッチの調節を自動化することができる。
ここで、直線縫いからコーナー縫いに切り替わった場合、作業者は布を送り方向に対して傾けながら縫製を行う。この縫製時においては、上送り足と押さえ足とが同期して布を送っている場合であると（図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）、布が上送り足と押さえ足とによって押さえつけられているために、布を傾けるのは困難である。作業者が布を傾けることができるのは、上送り足と押さえ足の受け渡しの瞬間（図１６（ｄ）参照）である。このときに、作業者が布を傾けると一般的に布は片方が伸ばされ、もう一方が縮められる。ところが、一般的な布の伸縮性は弱く、伸びにくいため、縮められた部分は波打った状態で押さえ足に押さえられる。このような動作を繰り返してコーナー縫いが行われるために、直線縫いよりもピッチが小さくなってしまうという問題があった。しかしながら、請求項１記載の発明にように、操作パネルにコーナー進入指示が入力されると、コーナーの曲率半径に対応する補正比率データを基に、送りピッチが補正されるので、コーナー縫いであっても、直線縫いと同じピッチで縫製することが可能となり、縫い目を均一化することができる。

請求項２記載の発明によれば、調節データにおける送りピッチの補正値が操作パネルに入力されると、当該調節データにおける送りピッチが補正値に補正することができる。例えば、設定された縫い目ピッチと、実際の縫い目ピッチとがミシンの個体差等により異なっていたとしても、前述の補正を行うことでこれらを一致させることが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、主モータの回転速度及び縫い目ピッチに対応する送りピッチが調節データから選択されて前記調節用モータが制御されるので、縫製中の送り速度及び縫い目ピッチに基づいて送りピッチが調節されることになる。これにより、送り速度及び縫い目ピッチの変動に対応した送りピッチの調節を自動化することができる。

請求項４記載の発明によれば、操作パネルに入力された針数毎に、入力された縫い目ピッチとなるように、針数毎の縫い目ピッチに対応する送りピッチが調節データから選択されて、調節用モータが制御されるので、予め操作パネルに縫製工程が入力されていた場合であっても、その縫い目ピッチに対応した送りピッチの調節が可能となる。

以下、本実施形態に係るミシンについて図を参照に説明する。図１は、本実施形態のミシンの概略構成を表す斜視図である。この図１に示すように、ミシン１には、ミシンフレーム２と、ミシンフレーム２が載置されるミシンテーブル３と、ミシンフレーム２に内蔵された本発明の調節用モータとしての第１モータ４と、第１モータ４を駆動させるための第１モータ駆動回路５と、第１モータ駆動回路５を制御する制御部６と、ミシンテーブル３上に配置されて制御部６に対する各種指示が入力される操作パネル７とが設けられている。

まず、ミシンフレーム２におけるミシンアーム８側の構成について説明する。図２は、ミシン１の機構線図である。この図２に示すように、ミシンフレーム２におけるミシンアーム８の内部には、回動自在に支持された上軸９と、上軸９に対して平行に配置されて回動自在に支持された針棒揺動軸１０と、針棒揺動軸１０に連結されて縫製方向に揺動自在に支持された針棒揺動台１１とが設けられている。上軸９及び針棒揺動軸１０は縫製方向に対して直行する方向に延在している。また、上軸９には、本発明の主モータとしての第２モータ６０（図１０参照）が接続されていて、この第２モータ６０によって上軸９が回動するようになっている。

図３は針棒揺動台１１周辺の概略構成を表す側面図である。この図３に示すように、針棒揺動台１１の上端部には、針棒揺動台１１が回動するように針棒揺動軸１０が連結されている。針棒揺動台１１の下端部には、縫い針１２を保持する針棒１３及び布を送るための上送り足１４が支持されている。これにより、針棒揺動軸１０の回動に伴って針棒揺動台１１が縫製方向に揺動すると、針棒１３及び上送り足１４が縫製方向に揺動することになる。ここで、針棒１３は、上軸９に取り付けられた偏心カム１５にリンク部材１６を介して連結されており、上軸９の回動に連動して上下動することになる。

一方、上送り足１４の上端部には、リンク部材１７を介して三角リンク部材１８が連結されている。また、三角リンク部材１８におけるリンク部材１７の連結位置１８ａの後方の連結位置１８ｂ（図３における左側）には、リンク部材１９を介して押さえ足２０が連結されている。押さえ足２０は、縫製方向の移動を規制されており、上下動のみするように支持されている。

そして、三角リンク部材１８の上部連結位置１８ｃには、リンク部材２１を介して伝達リンク２２が連結されている。伝達リンク２２のリンク部材２１が連結されていない側の端部には、上軸９に連動する揺動軸２３の一端部が連結されている。図４は、揺動軸２３に連結される部品の分解図である。この図４に示すように揺動軸２３の他端部には、揺動軸２３とともに回動する回動連結部２４が連結されている。この回動連結部２４には、上軸９に連結されたクランクロッド２５がリンク部材２６を介して連結されている。これにより上軸９の回動が、クランクロッド２５、リンク部材２６及び回動連結部２４を介して揺動軸２３に伝達し、当該揺動軸２３を回動させるようになっている。

上軸９に連動して揺動軸２３が往復回動すると、伝達リンク２２及びリンク部材２１を介して、三角リンク部材１８の上部連結位置１８ｃが縫製方向に揺動することになる。三角リンク部材１８の上部連結位置１８ｃが図３における右方に揺動した場合、三角リンク部材１８自体が時計回りに回動して上送り足１４が下降する。下降により上送り足１４が針板Ｈに接すると、上送り足１４の下降が規制されることとなって、三角リンク部材１８は連結位置１８ａを中心にして時計回りに回動する。これにより、三角リンク部材１８の連結位置１８ｂが上昇することになり、押さえ足２０が上昇する。
他方、三角リンク部材１８の上部連結位置１８ｃが図３における左方に揺動した場合、三角リンク部材１８自体が反時計回りに回動して押さえ足２０が下降する。下降により押さえ足２０が針板Ｈに接すると、押さえ足２０の下降が規制されることとなって、三角リンク部材１８は連結位置１８ｂを中心にして反時計回りに回動する。これにより、三角リンク部材１８の連結位置１８ａが上昇することになり、上送り足１４が上昇する。
なお、上送り足１４の上下動時においても針棒揺動台１１が揺動しているので、上送り足１４は上下動しながら縫製方向に揺動することになる。

図４に示すようにクランクロッド２５には、リンク部材２６と同軸となるように挟持する一対の挟持部材２７が連結されていて、この挟持部材２７には当該挟持部材２７を介してクランクロッド２５の初期位置を調節する調節ブロック２８が連結されている。調節ブロック２８は、上軸９と平行で回動自在な調節軸２９の一端部に固定されていて、当該調節軸２９の回動によってその傾斜角度が変動するようになっている。調節軸２９には、回転角度調節用の突起部３０が固定されている。突起部３０の突起３１には、回動自在な勾玉状の回転板３２が当接している。回転板３２の回転軸から外周までの距離は各個所で異なっているために、回転板３２の回転に伴って突起３１は前後することになる。この突起３１の前後運動によって突起部３０が回動し、調節軸２９を回動させるようになっている。回転板３２には、手動式のダイヤル３３が連結されていて、このダイヤル３３を回転させることで回転板３２が回転するようになっている。

さらに、図２に示すように調整軸２９には腕２９ａの一端側が固着されている。この腕２９ａの他端側は、シリンダ５１のロッドに当接可能な位置に配置されている。そして、シリンダ５１が下降しているとき、調節軸２９の固着された突起３１は、ダイヤル３３に連結された回転板３２に当接し、シリンダ５１のロッドと腕２９には所定量の隙間が確保されている。シリンダ５１が上昇すると、腕２９ａに当接して、調節軸２９を時計方向に回転させ、突起３１は回転板３２から所定量離間する。

図５に基づき、シリンダ５１が上昇した場合の上下量又は上昇位置の変化について説明する。
シリンダ５１が上昇すると、調節軸２９が時計方向に回転し、調節ブロック２８を時計方向に回転させる。調節ブロック２８が時計方向に回転すると、狭持部材２７とクランクロッド２５の連結点がＰ１からＰ２に移動する。
クランクロッド２５の往復動に伴い、揺動軸２３がより回動し、揺動角が大きくなって（Ａ＜Ｂ）、上送り足１４と押さえ足２０の上下量が上昇し、その上昇位置も上昇する。
そして、シリンダ５１を下降させると、上送り足１４と押さえ足２０の上下量は、ダイヤル３３の設定した上下量となる。なお、上下量調節機構は、ダイヤル３３、回転板３２、シリンダ５１、調節軸２９、調節ブロック２８、狭持部材２７、クランクロッド２５等から構成されている。また、ダイヤル３３による調節ブロック２８の傾斜角度の調節は、シリンダ５１による調節量よりも小さい範囲で多段階に調節できるようになっている。すなわち、ダイヤル３３が本発明における調節体である。なお、調節体においてはダイヤル３３に限られるものではなく、例えばレバー状のものであってもかまわない。

次に、ミシンフレーム２におけるミシンベッド５０側の構成について説明する。図２に示すように、ミシンフレーム２のミシンベッド５０の内部には、プーリ３４，３５及びベルト３６を介して上軸９と連動する下軸３７と、下軸３７に平行に配置されて回動自在に支持された上下送り軸３８及び水平送り軸３９とが設けられている。

図６は、下軸３７に連結される部品の分解図である。図６に示すように、上下送り軸３８の一端部には、側方に延出した第１水平延出リンク４５が設けられていて、この第１水平延出リンク４５には、下軸３７に連結されたクランクロッド４６が連結されている。下軸３７が回動すると、クランクロッド４６の先端部４６ａが前後方向（Ｙ方向）に円弧運動するので、その動作が第１水平延出リンク４５を介して上下送り軸３８に伝達し、当該上下送り軸３８が回動することになる。

上下送り軸３８の他端部には、側方に延出した第２水平延出リンク４０が固定されている。この第２水平延出リンク４０にはリンク部材４１を介して支持部材４２の一端部が連結されている。上下送り軸３８が往復回動すると第２水平延出リンク４０の延出部４０ａが上下方向に円弧運動するので、その動作がリンク部材４１によって伝達されて支持部材４２の一端部が上下動するようになっている。これにより、上下送り軸３８の回動運動が上下運動に変換されることになる。

一方、水平送り軸３９の一端部には、上方に延出した第１垂直延出リンク４７が固定されている。この第１垂直延出リンク４７には、略への字状のリンク体４８の一端部が回動自在に取り付けられている。このリンク体４８の略中央部には、下軸３７に連結されたクランクロッド４９の先端部が連結されている。そして、リンク体４８の他端部には、送り調節体軸５２が連結されている。

送り調節体軸５２には、リンク体４８が配設される隙間５３が設けられていて、その隙間５３を形成する一対の内面５４には湾曲した溝５５が形成されている。図７は、送り調節体軸５２の内面を表す説明図である。この図７に示すように、溝５５内には角コマ８１が両端に取り付けられた軸ピン８１が配置されている。軸ピン８１はリンク体４８の他端部を軸支している。ここで、送り調節体軸５２が回動すると溝５５も回動することになるので、リンク体４８の他端部の水平方向における移動量を調節することができる。具体的には、溝５５が水平に近ければ水平方向における移動量は大きくなり、逆に垂直に近ければ水平方向における移動量は小さくなる。

図８は、リンク体４８、クランクロッド４９及び第１垂直延出リンク４７の位置関係を表す説明図であるが、クランクロッド４９が上下動すると、リンク体４８の他端部は溝５５の傾きに応じた範囲で水平移動し、その水平移動はリンク体４８の一端部から第１垂直延出リンク４７を介して水平送り軸３９に伝達されて、水平送り軸３９が回動することになる。上記したように溝５５の傾きによってリンク体４８の他端部の移動量は変化するので、送り調節体軸５２を回動させて溝５５の傾きを調節すれば、リンク体４８の移動量及び水平送り軸３９の回動量を調節することができる。

水平送り軸３９の他端部には、上方に延出した第２垂直延出リンク４３が固定されている。この第２垂直延出リンク４３には、支持部材４２の他端部が連結されている。水平送り軸３９が往復回動すると第２垂直延出リンク４３の延出部４３ａが水平方向に円弧運動するので、その動作が支持部材４２に伝達し、当該支持部材４２の他端部が水平運動するようになっている。これにより、このように、支持部材４２は上下送り軸３８及び水平送り軸３９によって上下動しながら縫製方向に対して揺動することになる。ここで、水平送り軸３９の回動運動が水平運動に変換されることになる。水平送り軸３９の回動量は、送り調節体軸５２によって調節できるために、支持部材４２及び送り歯４４の水平移動量、つまり布の送りピッチを調節できるようになる。

図９は、送り調節体軸及び第１モータとの関係を表す分解斜視図である。この図９に示すように、送り調節体軸５２には、３つのリンク部材５６、５７，５８を介して、第１モータ４に連結されている。つまり、第１モータ４が送り調節体軸５２を回動させると、送りピッチが調節されるようになっている。

支持部材４２には、上送り足１４とともに布を送る送り歯４４が固定されている。縫製時においては、上送り足１４と送り歯４４とで布を挟みながら揺動することで布送りが可能となるので、支持部材４２の揺動及び上送り足１４の揺動は、布を挟んだ状態で縫製方向に進行するように設定されている。

そして、図２に示すように、水平送り軸３９と針棒揺動軸１０とは、リンク部材５９を介して連結されているので、送り調節体軸５２によって調節された水平送り軸３９の回動量が針棒揺動軸１０にも反映されることになる。つまり、送り調節体軸５２を回動させると、水平送り軸３９の回動量が調節されて送り歯４４側の送りピッチが調節されるとともに、針棒揺動軸１０の回動量も調節されて上送り足１４側の送りピッチも調節されるようになっている。これにより、正確な送りピッチの制御が可能となっている。

図１０は、本実施形態のミシン１の主制御構成を表すブロック図である。この図１０に示すように制御部６には、エンコーダ６１により第１モータ４の回転速度が入力されるとともに第１モータ４を駆動させる第１モータ駆動回路５と、エンコーダ６２により第２モータ６０の回転速度が入力されるとともに第２モータ６０を駆動させる第２モータ駆動回路６３と、糸を切るための糸切機構６５と、操作パネル７とが電気的に接続されている。
制御部６には、ＣＰＵ７０、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、ＥＥＰＲＯＭ７３が備わっていて、操作パネル７に入力された指示に基づくＲＯＭ７１中の制御プログラムをＣＰＵ７０がＲＡＭ７１に展開して、位置センサ６４、エンコーダ６１，６２の検出結果に対応させて、第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御するようになっている。

操作パネル７には、縫製開始指示や、中断指示、糸切指示、送りピッチ、第２モータ６０の回転速度を調整するための回転速度調整指示などが入力されるようになっている。
操作パネル７に送りピッチが入力されると、制御部６のＣＰＵ７０は、当該送りピッチとなるように第１モータ４を制御して送り調節体軸５２を回動させて送りピッチを調節するようになっている。
さらに、操作パネル７に回転速度調整指示が入力されると、制御部６のＣＰＵ７０は、第２モータ駆動回路６３を制御して第２モータ６０の回転速度を変更させる。この際、ＣＰＵ７０には、エンコーダ６２の検出結果が入力されているので、ＣＰＵ７０が実際の第２モータ６０の回転速度を認識することになる。

また、操作パネル７には、縫い目ピッチ及び当該縫い目ピッチで縫製する針数が少なくとも一組以上入力可能であって、これにより縫製プログラムが作成される。図１１は縫製プログラムの一例である。この縫製プログラムＰでは、縫い目ピッチ１０ｍｍで２針縫って（縫い１，２）、縫い目ピッチ１ｍｍで５針縫って（縫い３〜７）、縫い目ピッチ−１０ｍｍで３針縫って（縫い８〜１０）、縫い目ピッチ１５ｍｍで５針縫って（縫い１１〜１５）、縫い目ピッチ−５ｍｍで３針縫った（縫い１６〜１８）後に、糸切りが施されて終了となっている。このように操作パネル７で作成された縫製プログラムはＥＥＰＲＯＭ７３に記憶される。ＥＥＰＲＯＭ７３内の縫製プログラムは、縫製前にユーザーによって操作パネル７から選択されて、ＣＰＵ７０によって実行されることになる。

ＲＯＭ７１は本発明に係る記憶部であり、このＲＯＭ７１には、図１２に示すような第２モータ６０の回転速度と各縫い目ピッチに対応した送りピッチが設定される送りピッチテーブルＴ（調節データ）が記憶されている。これは、操作パネル７から入力された縫い目ピッチ及びエンコーダ６２で検出された第２モータ６０の回転速度を基にすることで、これらに適した送りピッチが選択されるようになっている。例えば、縫い目ピッチが１０ｍｍで回転速度が３００ｒｐｍである場合には、送りピッチテーブルＴ中のＤ６欄に記憶されている送りピッチが選択されることになる。なお、送りピッチテーブルＴ中の負の縫い目ピッチにおいては、逆送り縫いでの縫い目ピッチを表している。
なお、上記のように操作パネル７からは、送りピッチと縫い目ピッチとが入力可能である。入力された送りピッチは、実際に調節用モータとしての第１モータを直接制御する数値である。また、入力された縫い目ピッチは、作業者が希望する、布に最終的に形成される縫い目のピッチである。
そして、下記に詳細に説明するが、縫製速度が高速になると、縫い目ピッチは広がる傾向にある。入力された所定の縫い目ピッチを布に形成するために、縫製速度が高速になると送りピッチを小さくするように制御して、所定の縫い目ピッチを布に形成する。

次に、本実施形態のミシン１の作用について説明する。
まず通常の縫製時における作用について図１３のフローチャートを参照にして説明する。操作パネル７で縫い目ピッチが入力されると、ＣＰＵ７０は制御プログラムを実行する。ステップＳ１では、ＣＰＵ７０は入力された縫い目ピッチと、予め設定されている送り速度（回転速度）に対応する送りピッチを送りピッチテーブルＴから選択する。

ステップＳ２では、ＣＰＵ７０は、選択した送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させる。

ステップＳ３では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に縫製開始指示が入力されたか否かを判断していて、入力されていない場合にはその状態のままで待機し、入力された場合にはステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を駆動させて、布送りとともに縫製を実行する。
ステップＳ５では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に糸切り指示が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップＳ６に移行し、入力されていない場合にはステップＳ７に移行する。
ステップＳ６では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を停止した後に、糸切機構６５を制御して糸切りを実行し、その後制御プログラムを終了する。

ステップＳ７では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に回転角度調整指示が入力されたか否かを判断し、入力されていない場合にはステップＳ５に移行し、入力された場合にはステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、ＣＰＵ７０は予め入力されていた縫い目ピッチと調節後の回転速度とに対応する送りピッチを送りピッチテーブルＴから選択し、ステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、選択した送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させてステップＳ５に移行する。これにより、縫製の途中で回転速度が変更されたとしても送りピッチが調節されるので縫い目ピッチを均一にすることができる。

次に、縫製プログラムに基づく縫製時における作用について図１４のフローチャートを参照にして説明する。
操作パネル７でＥＥＰＲＯＭ７３中の縫製プログラムＰが選択されると、ＣＰＵ７０は選択された縫製プログラムに基づいて縫製制御を実行する。ステップＳ１１では、ＣＰＵ７０は次データが終了データか否かを判断していて、終了データの場合には終了し、終了データでない場合にはステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、ＣＰＵ７０は次データが糸切りであるか否かを判断し、糸切りである場合にはステップＳ１３に移行して、糸切りでない場合にはステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を停止した後に、糸切機構６５を制御して糸切りを実行し、ステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、ＣＰＵ７０は次データが縫いデータであるか否かを判断し、縫いデータでない場合にはステップＳ１１に移行して、縫いデータである場合にはステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、ＣＰＵ７０は当該縫いデータの縫い目ピッチを認識するとともに、エンコーダ６２の検出結果を基に第２モータ６０の回転速度を認識する。
ステップＳ１６では、ＣＰＵ７０はステップＳ１５で認識した縫い目ピッチ及び回転速度に対応した送りピッチを送りピッチテーブルＴから選択する。
ステップＳ１７では、選択した送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させる。

ステップＳ１８では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を駆動させて、布送りとともに縫製を実行する。
ステップＳ１９ではＣＰＵ７０は、次の縫製データを読み出して、ステップＳ１１に移行する。
なお、このプログラムにおいても縫製途中で第２モータ６０の回転速度が変更されてもよい。回転速度が変化したとしてもＣＰＵ７０が各縫いデータ毎に回転速度を認識しているので、その都度最適な送りピッチが選択されることになる。

以上のように本実施形態のミシン１によれば、操作パネル７に入力された送りピッチとなるように、第１モータ４が制御されて送り調節体軸５２により送りピッチが調節されるので、ユーザーが縫い目ピッチや送り速度に適した送りピッチを操作パネル７に入力すれば、自動で送りピッチを調節することができる。これにより、調節作業の効率化及び縫い目の均一化を実現することが可能となる。
また、第２モータ６０の回転速度、すなわち送り速度に対応した送りピッチが送りピッチテーブルTから選択されて第１モータ４が制御されるので、縫製中の送り速度に基づいて送りピッチが調節されることになる。これにより、送り速度の変動に対応した送りピッチの調節を自動化することができる。例えば直線部分と湾曲部分とでは湾曲部分のほうが送り速度が遅くなるが、こういう場合においても送りピッチが調節されるために縫い目を均一にすることができる。

さらに、第２モータ６０の回転速度及び縫い目ピッチに対応する送りピッチが送りピッチテーブルTから選択されて第１モータ４が制御されるので、縫製中の送り速度及び縫い目ピッチに基づいて送りピッチが調節されることになる。これにより、送り速度及び縫い目ピッチの変動に対応した送りピッチの調節を自動化することができる。
そして、プログラム縫製時においては、操作パネル７に入力された針数毎に、入力された縫い目ピッチとなるように、針数毎の縫い目ピッチに対応する送りピッチが調節データから選択されて、第１モータ４が制御されるので、予め操作パネル７に縫製プログラムが入力されていた場合であっても、その縫い目ピッチに対応した送りピッチの調節が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態で例示した送りピッチテーブルＴを、操作パネル７に入力された補正値に書き換えられるようにしてもよい。これにより、出荷前にあってはミシン１の個体差に応じた送りピッチに補正して書き換えることができ、出荷後においてもユーザーの要望にあった送りピッチに補正して書き換えることも可能となる。

また、コーナー縫いの際に送りピッチを補正するようにしてもよい。具体的には、操作パネル７には、縫製途中に以降の縫製経路がコーナーとなるコーナー進入指示、コーナー侵入後、再度縫製経路が直進となる直線復帰指示及びコーナーの曲率半径等が入力されるようになっている。

そして、ＲＯＭ７１には、コーナーの曲率半径に対応する送りピッチの補正比率データが記憶されている。補正比率データは、例えば表１にあるようにコーナーの曲率半径が小さくなると、補正比率が大きくなるように各曲率半径毎に設定されている。

なお、補正比率データは、シミュレーションや実験等によって布の種類毎に最適なデータが予め設定されている。

そして、制御部６は、操作パネル７にコーナー進入指示が入力されると、コーナーの曲率半径に対応する補正比率データを基に、送りピッチを補正して、第１モータ４を制御するようになっている。具体的には、予め決定している送りピッチに対して、コーナーの曲率半径に対応した補正比率データを積算することで、送りピッチを補正する。
また、制御部６は、コーナー進入指示の入力後、操作パネル７に直進復帰指示が入力されると、補正比率データに基づく送りピッチの補正をリセットして、第１モータ４を制御するようになっている。

次に、図１５のフローチャートを参照にコーナー進入による送りピッチの補正処理について説明する。操作パネル７で縫い目ピッチが入力されると、ＣＰＵ７０は制御プログラムを実行する。ステップＳ２１では、ＣＰＵ７０は入力された縫い目ピッチと、予め設定されている送り速度（回転速度）に対応する送りピッチを送りピッチテーブルＴから選択する。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ７０は、選択した送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させる。

ステップＳ２３では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に縫製開始指示が入力されたか否かを判断していて、入力されていない場合にはその状態のままで待機し、入力された場合にはステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を駆動させて、布送りとともに縫製を実行する。
ステップＳ２５では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に糸切り指示が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップＳ２６に移行し、入力されていない場合にはステップＳ２７に移行する。
ステップＳ２６では、ＣＰＵ７０は第１モータ駆動回路５及び第２モータ駆動回路６３を制御することで第１モータ４及び第２モータ６０を停止した後に、糸切機構６５を制御して糸切りを実行し、その後制御プログラムを終了する。

ステップＳ２７では、ＣＰＵ７０は操作パネル７にコーナー進入指示が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップＳ２８に移行し、入力されていない場合にはステップＳ３３に移行する。

ステップＳ２８では、ＣＰＵ７０は操作パネル７にコーナーの曲率半径が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップＳ２９に移行し、入力されていない場合にはその状態で待機する。
ステップＳ２９では、ＣＰＵ７０は入力された曲率半径に対応する補正比率データを選択し、ステップＳ３０に移行する。

ステップＳ３０では、ＣＰＵ７０は選択した補正比率データを、予め決定している送りピッチに対して積算することで送りピッチを補正し、ステップＳ３１に移行する。
ステップＳ３１では、補正された送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させてステップＳ３２に移行する。これにより、縫製の途中でコーナーに進入しても送りピッチが調節されるので縫い目ピッチを均一にすることができる。

ステップＳ３２では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に直進復帰指示が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップＳ３３に移行し、入力されていない場合にはステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３３では、ＣＰＵ７０は補正比率データに基づく送りピッチの補正をリセットしステップＳ３４に移行する。
ステップＳ３４では、リセットされた送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させてステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、ＣＰＵ７０は操作パネル７に回転角度調整指示が入力されたか否かを判断し、入力されていない場合にはステップＳ２５に移行し、入力された場合にはステップＳ３６に移行する。

ステップＳ３６では、ＣＰＵ７０は予め入力されていた縫い目ピッチと調節後の回転速度とに対応する送りピッチを送りピッチテーブルＴから選択し、ステップＳ３７に移行する。
ステップＳ３７では、選択した送りピッチとなるように送り調節体軸５２を回動させるため、第１モータ駆動回路５を制御して第１モータ４を駆動させてステップＳ２５に移行する。これにより、縫製の途中で回転速度が変更されたとしても送りピッチが調節されるので縫い目ピッチを均一にすることができる。

このように、操作パネル７にコーナー進入指示が入力されると、コーナーの曲率半径に対応する補正比率データを基に、送りピッチが補正されるので、コーナー縫いであっても、直線縫いと同じピッチで縫製することが可能となり、縫い目を均一化することができる。
なお、コーナーの曲率半径の入力は、縫製中であっても縫製前であっても構わない。

本実施形態のミシンの概略構成を表す斜視図である。図１のミシンの機構線図である。図１のミシンに備わる針棒揺動台周辺の概略構成を表す側面図である。図１のミシンに備わる揺動軸に連結される部品の分解図である。図１のミシンに備わる調節ブロックの傾斜角度変動を表す説明図である。図１のミシンに備わる下軸に連結される部品の分解図である。図１のミシンに備わる送り調節体軸の内面を表す説明図である。図１のミシンに備わるリンク体、クランクロッド及び第１垂直延出リンクの位置関係を表す説明図である。図７の送り調節体軸及び第１モータとの関係を表す分解斜視図である。図１のミシンの主制御構成を表すブロック図である。図１のミシンで実行される縫製プログラムの一例である。本実施形態の調節データとしての送りピッチテーブルの一例を表す説明図である。本実施形態のミシンで実行される制御プログラムのフローチャートである。本実施形態のミシンで実行される制御プログラムのフローチャートである。図１３のフローチャートの変形例を表すフローチャートである。従来のミシンで布を送る際の上送り足、押え足及び送り歯の動作を表す説明図である。

符号の説明

１ミシン
２ミシンフレーム
３ミシンテーブル
４第１モータ（調節用モータ）
５第１モータ駆動回路
６制御部
７操作パネル
８ミシンアーム
９上軸
１０針棒揺動軸
１１針棒揺動台
１２縫い針
１３針棒
１４上送り足
１５偏心カム
２０押さえ足
２４回動連結部
３７下軸
３８上下送り軸
３９水平送り軸
４４送り歯
５２送り調節体軸
６０第２モータ（主モータ）
５９リンク部材
７１ＲＯＭ（記憶部）
Ｔピッチテーブル（調節データ）

Claims

ミシンアーム内に回動自在に支持された上軸と、
前記上軸を回動させるための主モータと、
前記主モータの回転速度を検出するエンコーダと、
前記ミシンアーム内で前記上軸に平行に配置されて、回動自在に支持された針棒揺動軸と、
前記針棒揺動軸に連結されて、縫製方向に揺動自在に支持された針棒揺動台と、
前記針棒揺動台に上下動自在に支持され、前記上軸に連動して上下動する針棒と、
前記針棒揺動台に上下動自在に支持され、前記針棒に同期するように前記針棒揺動軸に連動して上下動する上送り足と、
ミシンベッド内に回動自在に支持された上下送り軸と、
前記ミシンベッド内に前記上下送り軸と平行に配置されて、回動自在に支持された水平送り軸と、
一端部が前記上下送り軸に連結されるとともに他端部が前記水平送り軸に連結されて、前記上下送り軸による上下動及び前記水平送り軸による水平運動によって前記縫製方向に対する送り運動を行う送り歯とを備え、前記送り歯及び前記上送り足によって布を送りながら縫製を行うミシンにおいて、
前記ミシンベッド内で前記水平送り軸に平行に配置され、前記水平送り軸の水平運動による送りピッチを回動することで調節する送り調節体軸と、
前記送りピッチを調節させるため、前記送り調節体軸を回動させる調節用モータと、
前記水平送り軸に連結されて、前記水平運動による前記送りピッチの調節量を前記針棒揺動台に伝達するリンク部材と、
前記送りピッチが入力される操作パネルと、
前記回転速度に対応した前記送りピッチの調節データを記憶する記憶部と、
前記操作パネルに入力された前記送りピッチとなるように、前記エンコーダにより検出された前記回転速度に対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御する制御部とを備え、
前記操作パネルには、縫製途中に以降の縫製経路がコーナーとなるコーナー進入指示及び前記コーナーの曲率半径が入力され、
前記記憶部は、前記コーナーの曲率半径に対応する前記送りピッチの補正比率データを記憶し、
前記制御部は、前記操作パネルに前記コーナー進入指示が入力されると、前記コーナーの曲率半径に対応する前記補正比率データを基に、前記送りピッチを補正して、前記調節用モータを制御することを特徴とするミシン。
請求項１記載のミシンにおいて、
前記制御部は、前記調節データにおける前記送りピッチの補正値が前記操作パネルに入力されると、当該調節データにおける前記送りピッチを前記補正値に書き換えることを特徴とするミシン。
請求項１又は２記載のミシンにおいて、
前記調節データは、前記回転速度とともに縫い目ピッチにも対応して設定されており、
前記制御部は、前記エンコーダにより検出された前記回転速度及び前記操作パネルに入力された縫い目ピッチに対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御することを特徴とするミシン。
請求項３記載のミシンにおいて、
前記操作パネルには、縫い目ピッチ及び当該縫い目ピッチで縫製する針数が少なくとも１組以上、入力可能であり、
前記制御部は、前記操作パネルに入力された前記針数毎に、入力された前記縫い目ピッチとなるように、前記針数毎の前記縫い目ピッチに対応する前記送りピッチを前記調節データから選択して、前記調節用モータを制御することを特徴とするミシン。