JP2853316B2 - ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、針棒と釜をそれぞれ別のモータにより駆動
すると共に、釜を初期位置に設定する機能を備えたミシ
ンに関する。

（従来の技術） 近年、ミシンのデザインの多様化や多機能化を考慮し
て、針棒と釜をそれぞれ別のモータにより駆動するミシ
ンが考えられている。この様なミシンでは、針棒と釜と
の間に機械的な連動関係がなく、互いに別個に動き得る
ので、電源オフ時には、針棒側を釜側とは無関係に手な
どで動かすことが可能であり、それによって針棒と釜と
の同期関係がずれてしまう可能性がある。従って、電源
投入後に、針棒と釜との同期関係を回復させるために、
それらを初期位置に設定する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、縫製時には、釜は、針棒の上下動と同期し
て回転することにより、縫針の下降により上糸に形成さ
れるループを釜の剣先で引っ掛けて、その上糸のループ
に下糸を通す動作を繰り返して縫製を行う。従って、電
源投入後に釜を初期位置に設定する際に、既に釜の剣先
に上糸が引っ掛かった状態になっていることもある。こ
の状態で、釜を初期位置に設定する場合、釜の回転に伴
って上糸がスムーズに釜側に引き出されれば問題ない
が、実際には、電源投入前に、針棒側が手などで動かさ
れてしまうことがあるため、その針棒の位置によって
は、上糸が糸調子などによって拘束された状態になって
しまい、釜の初期位置設定時に、上糸がスムーズに釜側
に引き出されない状態が発生し得る。この状態では、初
期位置設定時に、釜の剣先に引っ掛かった上糸によって
釜の回転がロックされてしまい、釜を初期位置に設定で
きないという不具合を生ずる。

本発明はこの様な事情を考慮してなされたもので、従
ってその目的は、釜の剣先に上糸が引っ掛かった場合で
も、釜を確実に初期位置に設定することができるミシン
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のミシンは、針棒と釜をそれぞれ別のモータに
より駆動するものにおいて、前記釜の回転位置を検出す
る釜位置検出手段と、縫製開始前に前記釜位置検出手段
の出力信号に基づいて釜駆動用モータに通電して前記釜
を初期位置まで回転させる初期位置設定手段とを備え、
この初期位置設定手段は、初期位置設定時に前記釜駆動
用モータを正回転させるように通電して前記釜を初期位
置まで正常に正回転させたときには、その位置で初期位
置設定動作を終了し、前記釜が正常に正回転せずに初期
位置まで到達しないときには、前記釜駆動用モータを逆
回転させて前記釜を初期位置まで逆回転させるように制
御するものである。

（作用） 釜の初期位置設定時には、初期位置設定手段は、ま
ず、釜駆動用モータを正回転させるように通電して釜を
正回転させる。この際、釜の回転が上糸によりロックさ
れなければ、釜は初期位置まで正常に正回転し、その位
置で初期位置設定動作を終了する。一方、釜が上糸に引
っ掛かって正常に正回転しないときには、釜駆動用モー
タを逆回転させて釜を逆回転させる。この逆回転によ
り、釜の剣先が上糸から外れるので、釜が上糸に邪魔さ
れることなく初期位置まで逆回転され、その位置で初期
位置設定動作を終了する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

釜１は、ミシンベッド（図示せず）内に水平に配置さ
れている。この釜１内には、下糸を巻回したボビン（図
示せず）が装着され、縫製時には、釜１は、針棒（図示
せず）の上下動と同期して回転することにより、針棒
（図示せず）の下降により上糸に形成されるループを釜
１の剣先1aで引っ掛けて、その上糸のループに下糸を通
す動作を繰り返して縫製を行う。この釜１を支持する回
転軸２は、ミシンベッド内に固定された取付板３に軸受
４を介して回転自在に支持されている。更に、この回転
軸２には歯車５が嵌着されている。一方、取付板３の下
面側には、釜駆動用モータ６が回転軸７を上向きにした
状態で固定され、この回転軸７の上端に嵌着された歯車
８が釜１側の歯車５と噛み合わされており、これら両歯
車8,5を介して釜駆動用モータ６の回転が釜１に伝達さ
れるようになっている。この場合、釜駆動用モータ６と
しては、正転・反転可能なパルスモータが採用されてお
り、その励磁コイルにＸパルス（例えば40パルス）の通
電をすると釜１が１回転するようになっている。

また、釜１の側方には、釜位置検出手段たる光センサ
９が取付板３に固定されたセンサ台10に取付けられてい
る。この光センサ９は、投光素子9aと受光素子9bとを上
下方向に対向配置した透過型光電スイッチにより構成さ
れている。これに対応して、釜１に固定された扇形のシ
ャッタ11の回転軌跡が光センサ９の投光素子9aと受光素
子9bとの間の光路を横切るように設定されている。この
場合、釜１のシャッタ11の端部11bが光センサ９の投光
素子9aと受光素子9bとの間の光路を遮った位置が、釜１
の初期位置になるように設定されており、この初期位置
では光センサ９から初期位置検出信号（ハイレベル信
号）が制御回路13に出力される。

一方、針棒や天秤（いずれも図示せず）は、針棒駆動
用モータ12（第２図参照）によって駆動される。この針
棒駆動用モータ12と釜駆動用モータ６を制御する制御回
路13は、第３図に示す初期位置設定プログラムを実行す
るマイクロコンピュータ（図示せず）を内蔵し、釜１を
初期位置まで回転させる初期位置設定手段としても機能
する。この制御回路13は、電源スイッチ14、縫製開始・
停止スイッチ15、釜位置検出用の光センサ９、針位置検
出器16が接続されている。

この場合、電源投入後に釜１を初期位置に設定するた
めに、制御回路13のマイクロコンピュータは、第３図に
示す初期位置設定プログラムに従って、次のように初期
位置設定動作を制御する。使用者が電源スイッチ14を投
入すると、まず、天秤を最下点まで下降させて、上糸を
釜１側に繰り出す（ステップP1）。この様にする理由
は、釜１にできるだけ上糸のテンションがかからないよ
うにするためである。尚、この際、針棒は、最下点を少
し通過した位置（釜１の剣先1aが上糸をすくう位置）で
停止される。この後、釜駆動用モータ６を１ステップず
つ正回転（矢印Ａ方向に回転）させて（ステップP2,P
3）、釜１を正回転（矢印Ｂ方向に回転）させる。この
とき、釜１が初期位置に達しない間は、釜１のシャッタ
11が光センサ９内に入り込まず、光センサ９の出力電圧
はローレベルを維持し、初期位置検出信号（ハイレベル
信号）は出力されない。この場合には、釜駆動用モータ
６を１ステップずつ正回転させる動作を繰り返すことに
なる（ステップP4）。

ところで、初期位置設定前の釜１の位置がどこであろ
うとも、釜１が１回転するまでに必ず初期位置に到達す
るので、初期位置設定時には釜１を最大１回転させれば
良い。もし、釜駆動用モータ６の励磁コイルに対し、釜
１の１回転に相当する数Ｘのパルス（この実施例では40
パルス）が通電されても、釜１が初期位置に到達しない
ときには、釜１が上糸に引っ掛かってロックされて正常
に回転しない状態になっており、それ以上通電しても駆
動できない。

そこで、この実施例では、釜駆動用モータ６の励磁コ
イルに通電するパルス数が、釜１の１回転に相当する数
Ｘ（40）になるまで、釜駆動用モータ６を１ステップず
つ正回転させ（ステップP2,P3）、その間に、釜１が初
期位置に到達すれば、ステップP4で「YES」と判断され
て、その位置で初期位置設定動作を終了する。この場
合、釜１が初期位置に到達すると、シャッタ11が光セン
サ９内に入り込んで、その投光素子9aと受光素子9bとの
間の光路を遮った状態となり、光センサ９から初期位置
検出信号（ハイレベル信号）が制御回路13に出力され
る。

一方、釜駆動用モータ６の励磁コイルに対し、釜１の
１回転に相当する数Ｘのパルス（この実施例では40パル
ス）が通電されても、釜１が初期位置に到達しないとき
には、釜１が上糸に引っ掛かってロックされた状態とな
っている。この場合には、ステップP2で「YES」と判断
されて、ステップP5に移行し、釜駆動用モータ６を１ス
テップずつ逆回転（矢印Ｃ方向に回転）させ、釜１を逆
回転（矢印Ｄ方向に回転）させる。この逆回転により、
釜１の剣先1aが上糸から外れて釜１のロック状態が解除
されるので、釜１が上糸に邪魔されることなく逆回転さ
れる。この釜１の逆回転は、光センサ９から初期位置検
出信号（ハイレベル信号）が出力されるまで、即ちシャ
ッタ11の一端部11aが光センサ９内に入り込んで、その
投光素子9aと受光素子9bとの間の光路を遮った状態とな
るまで繰り返される（ステップP5,P6）。この様にし
て、シャッタ11の一端部11aが光センサ９内に入り込ん
だ後も、更に釜駆動用モータ６を１ステップ逆回転させ
て（ステップP7）、光センサ９から初期位置検出信号が
出力されているか否か、即ちシャッタ11が光センサ９の
光路を遮った状態となっているか否かが判断される（ス
テップP8）。もし、まだ、シャッタ11が光センサ９の光
路を遮った状態となっていれば、更に釜駆動用モータ６
を１ステップ逆回転させるという動作を繰り返すことに
よって（ステップP7,P8）、一旦、シャッタ11を光セン
サ９から僅かに抜き出した位置（初期位置の直前の位
置）まで、釜１を逆回転させる。この後は、逆に、釜駆
動用モータ６を１ステップ正回転させて（ステップP
9）、光センサ９から初期位置検出信号が出力されてい
るか否か、即ちシャッタ11の他端部11bが光センサ９内
に入り込んだ状態となっているか否かが判断される（ス
テップP10）。もし、まだ、シャッタ11の他端部11bが光
センサ９内に入り込んだ状態となっていなければ、更に
釜駆動用モータ６を１ステップ正回転させるという動作
を繰り返すことによって（ステップP9,P10）、シャッタ
11の他端部11bを光センサ９内に入り込ませた位置（初
期位置）まで、釜１を正回転させる。これにより、釜１
が初期位置に正確に設定され、初期位置設定動作を終了
する。この後、天秤を最上点まで上昇させて（ステップ
P11）、針棒を初期位置に設定する。

上記実施例によれば、初期位置設定時に釜１の回転が
上糸によりロックされなければ、釜１は初期位置まで正
常に正回転し、その位置で初期位置設定動作を終了する
ことになるが、一方、釜１が上糸に引っ掛かって正常に
正回転しないときには、釜駆動用モータ６を逆回転させ
て釜１を逆回転させるようになっているので、この釜１
の逆回転により、釜１の剣先1aが上糸から外れて釜１の
ロック状態が解除され、釜１が上糸に邪魔されることな
く初期位置まで逆回転される。このため、初期位置設定
動作の開始時に、たとえ釜１の剣先1aに上糸が引っ掛か
ったとしても、釜１を確実に初期位置に設定することが
できる。

尚、上記実施例では、釜駆動用モータ６のロックや脱
調を検出し易いように、シャッタ11の周方向ピッチを、
釜駆動用モータ６の１ステップで釜１が回動する角度
（以下「１ステップ角」という）より大きく設定してい
るので、釜１を逆回転させて初期位置を設定する場合に
は、一旦、シャッタ11が光センサ９を通り過ぎた位置ま
で逆回転させ（ステップP7,P8）、その後、正回転させ
てシャッタ11の端部11bを光センサ９内に入り込ませた
位置（初期位置）に設定するようにしている。しかしな
がら、本発明は、この様な実施例に限定されず、シャッ
タ11を幅狭（例えば１ステップ角程度）に形成しても良
く、この場合には、ステップP7〜P10の行程を省くこと
ができる。

また、上記実施例では、釜位置検出手段（光センサ
９）を透過型光電スイッチにより構成したが、反射型光
電スイッチ等の他の光センサにより構成しても良く、更
には、釜１の外周に磁石を取付け、この磁石の磁気をホ
ールセンサ等の磁気検出手段で検出することにより釜１
の初期位置を検出する構成としても良い。

その他、本発明は、釜駆動用モータ６と釜１との間の
回転伝達構造を適宜変更しても良い等、種々の変形が可
能である。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、初期位置設
定時に、釜が上糸に引っ掛かって正常に正回転しないと
きには、釜駆動用モータを逆回転させて釜を逆回転させ
るようになっているので、この釜の逆回転により、釜の
剣先が上糸から外れて釜のロック状態が解除され、釜が
上糸に邪魔されることなく初期位置まで確実に逆回転さ
れる。このため、初期位置設定動作の開始時に、たとえ
釜の剣先に上糸が引っ掛かったとしても、釜を確実に初
期位置に設定することができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示したもので、第１図は釜の
周辺構造の斜視図、第２図は電気的概略構成を示すブロ
ック図、第３図は釜の初期位置設定時の制御内容を示す
フローチャートである。 図面中、１は釜、６は釜駆動用モータ、９は光センサ
（釜位置検出手段）、11はシャッタ、12は針棒駆動用モ
ータ、13は制御回路（初期位置設定手段）である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】針棒と釜をそれぞれ別のモータにより駆動
   するミシンにおいて、前記釜の回転位置を検出する釜位
   置検出手段と、縫製開始前に前記釜位置検出手段の出力
   信号に基づいて釜駆動用モータに通電して前記釜を初期
   位置まで回転させる初期位置設定手段とを備え、この初
   期位置設定手段は、初期位置設定時に前記釜駆動用モー
   タを正回転させるように通電して前記釜を初期位置まで
   正常に正回転させたときには、その位置で初期位置設定
   動作を終了し、前記釜が正常に正回転せずに初期位置ま
   で到達しないときには、前記釜駆動用モータを逆回転さ
   せて前記釜を初期位置まで逆回転させるように制御する
   ことを特徴とするミシン。