(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【0012】
(第1実施形態)
図1は、本発明による送り量の検出が可能なミシンを示す図である。
図2は、本発明による送り量の検出が可能なミシンの第1実施形態を示す図である。
なお、
図1及び
図2を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【0013】
第1実施形態のミシン10は、ミシン本体1と、針棒2と、針3と、押さえ棒4と、針板5と、ボタンホール用押さえ11と、移動量伝達部14と、スライドボリューム15と、演算部16とを備えている。
【0014】
ミシン本体1は、ミシン10の主要部を構成しており、不図示のモータ、針棒2を駆動する駆動機構、操作部等を備えている。
【0015】
針棒2は、先端に針3が取り付けられ、不図示のモータの駆動力によって、上下に往復駆動される。
針3は、不図示の針穴に糸が通され、針棒とともに上下に往復駆動される。
【0016】
押さえ棒4には、ボタンホール用押さえ11が取り付けられる。押さえ棒4は、利用者の操作によって、下方に下げられて布等を押さえた状態と、上方に退避した状態とを切り換えられる。
【0017】
針板5は、不図示の釜の上に配置され、縫製時には布等がその上に乗せられる。また、針板5からは、送り歯5aが露出している。
【0018】
ボタンホール用押さえ11は、押さえ本体12と、可動押さえ部13とを備えている。
押さえ本体12は、押さえ棒4に対して着脱可能であり、縫製を実施してもその位置は押さえ棒4及びミシン本体1に対して移動しない。
【0019】
可動押さえ部13は、縫製実行時に布等の被縫製物に対して接触して被縫製物とともに送り方向及び反送り方向に移動可能なように押さえ本体12に取り付けられている。可動押さえ部13は、
図2中における左右方向、すなわち被縫製物の送り方向に被縫製物とともに移動する。なお、可動押さえ部13の被縫製物と接触する面には、被縫製物への密着性を良好にするために、凹凸形状を設けたり、エラストマー素材を貼り付けたりすることが望ましい。
可動押さえ部13の上面には、移動量伝達部14が係合する凹部13aが設けられている。
【0020】
移動量伝達部14は、その一端14aが可動押さえ部13の凹部13aに対して嵌合可能である。移動量伝達部14は、布送りに伴う可動押さえ部13の移動に応じ、当該可動押さえ部13に係合している移動量伝達部14の一端14aも移動する。それに伴い、移動量伝達部14の他端14bにも、被縫製物の送り方向の位置的変化が一端14aの移動量と同量生じる。
また、第1実施形態の移動量伝達部14は、ミシン本体1内において、他端14bがスライドボリューム15に係合している。
【0021】
スライドボリューム15は、移動量伝達部14の他端14bが被縫製物の送り方向あるいは反送り方向に移動すると、その移動量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器である。スライドボリューム15は、ミシン本体1内に設けられており、他端14bの移動量を検出する検出部として機能し、演算部16に接続されている。
【0022】
図3は、
図2の状態から縫製が進んだ状態を示す図である。
縫製が進むと、可動押さえ部13の位置が移動し、これに伴い、移動量伝達部14も移動して、スライドボリューム15に係合する他端14bの位置も移動する。
【0023】
演算部16は、スライドボリューム15の抵抗値を所定時間毎に確認することにより、スライドボリューム15の抵抗値に基づいて、移動量伝達部14の他端14bの移動位置を演算する。本実施形態では、他端14bの移動量は、可動押さえ部13の移動量と等しいので、演算部16は、可動押さえ部13の移動量を求めることができる。
可動押さえ部13の移動量を求めることができれば、不図示のミシン制御部は、予め設定されたボタンホールの長さに対応する長さの縫製を行った時点で、自動的に縫製方向を反転することができ、ボタンホールの縫製を設定された長さで正しく行うことができる。
【0024】
図4は、ボタンホール用押さえ11の代わりに通常縫い用の押さえ11Bを取り付けた状態を示す図である。
移動量伝達部14は、一端14aと可動押さえ部13の凹部13aとの嵌合を解除可能である。縫製時に送り量の検出が不要な通常縫いの場合には、
図4に示すように、移動量伝達部14は、ミシン本体1内へ退避させることが可能である。
【0025】
以上説明したように、第1実施形態によれば、簡単な構造であっても、可動押さえ部13の移動量を求めることができ、被縫製物の送り量の検出が可能である。特に、本実施形態では、移動量伝達部14は、一端14aの移動量を変換せずにそのまま他端14bに伝え、スライドボリューム15には、直に移動量伝達部14の他端14bが係合している。したがって、スライドボリューム15は、他端14bの移動量を変換することなく直接検出することができるので、簡単な構造であっても、正確に移動量の検出を行える。
また、スライドボリューム15がミシン本体内に設けられているので、ボタンホール用押さえ11に複雑な機構等を設ける必要がなく、ボタンホール用押さえ11を簡素な構成とすることができる。したがって、ボタンホール用押さえ11を通常縫い用の押さえ11Bと交換する場合等に、可動押さえ部13の取り扱いが容易であり、また、ボタンホール用押さえ11の保管にも有利である。また、利用者により取り扱われるボタンホール用押さえ11が簡素な構造であるので、利用者の誤った取り扱いによる故障のリスクを低減できる。
【0026】
(第2実施形態)
図5は、本発明による送り量の検出が可能なミシンの第2実施形態を示す図である。
なお、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0027】
第2実施形態のミシン20は、ミシン本体1と、針棒2と、針3と、押さえ棒4と、針板5と、ボタンホール用押さえ21と、移動量伝達部24と、ロータリエンコーダ25と、演算部26とを備えている。
【0028】
ボタンホール用押さえ21は、押さえ本体22と、可動押さえ部23とを備えている。
押さえ本体22は、押さえ棒4に対して着脱可能であり、縫製を実施してもその位置は押さえ棒4及びミシン本体1に対して移動しない。
可動押さえ部23は、縫製実行時に布等の被縫製物に対して接触して被縫製物とともに送り方向及び反送り方向に移動可能なように押さえ本体22に取り付けられている。可動押さえ部23は、
図5中における左右方向、すなわち被縫製物の送り方向に被縫製物とともに移動する。なお、可動押さえ部23の被縫製物と接触する面には、被縫製物への密着性を良好にするために、凹凸形状を設けたり、エラストマー素材を貼り付けたりすることが望ましい。
可動押さえ部23には、移動量伝達部24が係合する係合部23aが設けられている。また、可動押さえ部23が移動しても係合部23aと係合し続けるように、移動量伝達部24の一端24aには、係合部保持空間24cが設けられている。これにより、可動押さえ部23の移動による一端24aからの係合部23aの離脱が防げる。
なお、一端24aと係合部23aとが一点で係合されていたとしても、移動量伝達部24に充分な長さがあり、可動押さえ部23の移動によってもロータリエンコーダ25の回転検出軸25aから移動量伝達部24の他端24bが外れることがなければ、上記係合部保持空間24cを設けなくてもよい。
【0029】
移動量伝達部24は、その一端24aが可動押さえ部23の係合部23aに対して係合可能である。
また、第2実施形態の移動量伝達部24は、他端24bがロータリエンコーダ25の回転検出軸25aに取り付けられており、ロータリエンコーダ25の回転検出軸25aを中心に回転移動が可能である。よって、可動押さえ部23が移動すると、その移動量に応じて移動量伝達部24とともにロータリエンコーダ25の回転検出軸25aが回転する。
【0030】
ロータリエンコーダ25は、移動量伝達部24の他端24bの回転とともに回転する回転検出軸25aの回転量を検出する。ロータリエンコーダ25は、他端24bの回転移動量を検出する検出部として機能し、演算部26に接続されている。なお、被縫製物の送り方向及び送り量を正確に検出するために、ロータリエンコーダ25は、その回転方向及び回転位置も検出可能なアブソリュート型のエンコーダであることが望ましいが、送り方向は、ミシンの制御部が把握しているので、インクリメンタル型のエンコーダであってもよい。
【0031】
演算部26は、ロータリエンコーダ25が検出した移動量伝達部24の回転量に基づいて、可動押さえ部23の移動量を求める。ロータリエンコーダ25が検出する回転量は、可動押さえ部23の移動量と1対1では対応しないので、演算部26は、予め設定された換算式や換算テーブルを利用する等して、可動押さえ部23の移動量を求める。
可動押さえ部23の移動量を求めることができれば、不図示のミシン制御部は、予め設定されたボタンホールの長さに対応する長さの縫製を行った時点で、自動的に縫製方向を反転することができ、ボタンホールの縫製を設定された長さで正しく行うことができる。
【0032】
以上説明したように、第2実施形態によれば、ロータリエンコーダ25を用いたので、可動押さえ部23の移動可能範囲が大きい場合であっても、ミシン本体1側に大きなスペースを設ける必要が無く、小型化が容易である。
【0033】
(第3実施形態)
図6は、本発明による送り量の検出が可能なミシンの第3実施形態を示す図である。
なお、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0034】
第3実施形態のミシン30は、ミシン本体1と、針棒2と、針3と、押さえ棒4と、針板5と、ボタンホール用押さえ11と、移動量伝達部34と、反射板35と、レーザ変位計36と、演算部37とを備えている。
【0035】
移動量伝達部34は、第1実施形態の移動量伝達部14と同様に、その一端34aが可動押さえ部13の凹部13aに対して嵌合可能である。移動量伝達部34は、布送りに伴う可動押さえ部13の移動に応じ、当該可動押さえ部13に係合している移動量伝達部34の一端34aも移動する。それに伴い、移動量伝達部34の他端34bにも、被縫製物の送り方向の位置的変化が一端34aの移動量と同量生じる。
また、第3実施形態の移動量伝達部34は、他端34bに反射板35が取り付けられている。ミシン本体1に被縫製物送り方向や上下方向にレール(図示せず)が設置されており、他端34bは当該レールに係合している。これにより移動量伝達部34は、被縫製物送り方向の移動や、ミシン本体1への収納が可能となる。
【0036】
反射板35は、移動量伝達部34の他端34bに取り付けられており、レーザ変位計36から照射されるレーザ光をレーザ変位計36へ反射して戻す。
【0037】
レーザ変位計36は、反射板35へ照射して戻って来たレーザ光を検出して、反射板35の変位量を検出する。レーザ変位計36は、他端34bの移動量を検出する検出部として機能し、演算部37に接続されている。
【0038】
演算部37は、レーザ変位計36の検出結果に基づいて、移動量伝達部34の他端34bの移動位置を演算する。本実施形態では、他端34bの移動量は、可動押さえ部13の移動量と等しいので、演算部37は、可動押さえ部13の移動量を求めることができる。
可動押さえ部13の移動量を求めることができれば、不図示のミシン制御部は、予め設定されたボタンホールの長さに対応する長さの縫製を行った時点で、自動的に縫製方向を反転することができ、ボタンホールの縫製を設定された長さで正しく行うことができる。
【0039】
以上説明したように、第3実施形態によれば、レーザ変位計36を利用することにより、移動量伝達部34の移動量をミシン本体1内で非接触に検出することができる。これにより、可動押さえ部13にかかる負荷を低減できるので、被縫製物に対する可動押さえ部13の追従性を良好にできる。また、本実施形態では、移動量伝達部34は、一端34aの移動量を変換せずにそのまま他端34bに伝え、レーザ変位計36は、移動量伝達部34の他端34bに直に取り付けられた反射板35の変位量を検出する。したがって、レーザ変位計36は、他端34bの移動量を変換することなく直接検出することができるので、簡単な構造であっても、正確に移動量の検出を行える。
【0040】
(第4実施形態)
図7は、本発明による送り量の検出が可能なミシンの第4実施形態を示す図である。
なお、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0041】
第4実施形態のミシン40は、ミシン本体1と、針棒2と、針3と、押さえ棒4と、針板5と、ボタンホール用押さえ11と、移動量伝達部44と、ラックギア45と、ピニオンギア46と、ロータリエンコーダ47と、演算部48とを備えている。
【0042】
移動量伝達部44は、第1実施形態の移動量伝達部14と同様に、その一端44aが可動押さえ部13の凹部13aに対して嵌合可能である。移動量伝達部44は、布送りに伴う可動押さえ部13の移動に応じ、当該可動押さえ部13に係合している移動量伝達部44の一端44aも移動する。それに伴い、移動量伝達部44の他端44bにも、被縫製物の送り方向の位置的変化が一端44aの移動量と同量生じる。
また、第4実施形態の移動量伝達部44は、他端44bがラックギア45に接続されている。
【0043】
ラックギア45は、移動量伝達部44の他端44bが接続されており、被縫製物の送り方向に沿って移動可能に設けられている。よって、ラックギア45は、移動量伝達部44の移動に対応して移動する。
【0044】
ピニオンギア46は、ロータリエンコーダ47の回転検出軸47aに取り付けられており、ラックギア45と噛み合っている。よって、移動量伝達部44が移動すると、その移動量に応じて、ピニオンギア46が回転して、その回転がロータリエンコーダ47の回転検出軸47aに伝えられる。
ラックギア45及びピニオンギア46は、他端44bの移動を回転移動に変換する変換機構として機能する。
【0045】
ロータリエンコーダ47は、移動量伝達部44の他端44bの移動に応じて回転する回転検出軸47aの回転量を検出する。ロータリエンコーダ47は、他端44bの移動量を検出する検出部として機能し、演算部48に接続されている。なお、被縫製物の送り方向及び送り量を正確に検出するために、ロータリエンコーダ47は、その回転方向及び回転位置も検出可能なアブソリュート型のエンコーダであることが望ましいが、送り方向は、ミシンの制御部が把握しているので、インクリメンタル型のエンコーダであってもよい。
【0046】
演算部48は、ロータリエンコーダ47が検出した回転検出軸47aの回転量に基づいて、可動押さえ部13の移動量を求める。
可動押さえ部13の移動量を求めることができれば、不図示のミシン制御部は、予め設定されたボタンホールの長さに対応する長さの縫製を行った時点で、自動的に縫製方向を反転することができ、ボタンホールの縫製を設定された長さで正しく行うことができる。
【0047】
以上説明したように、第4実施形態によれば、移動量伝達部44が回転しない形態であってもロータリエンコーダ47を利用して、可動押さえ部13の移動量を検出できる。
【0048】
(第5実施形態)
図8は、本発明による送り量の検出が可能なミシンの第5実施形態を示す図である。
なお、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0049】
第5実施形態のミシン50は、ミシン本体1と、針棒2と、針3と、押さえ棒4と、針板5と、ボタンホール用押さえ11と、移動量伝達部54と、歯付きベルト55と、プーリ56a,56bと、ギア57と、ロータリエンコーダ58と、演算部59とを備えている。
【0050】
移動量伝達部54は、第1実施形態の移動量伝達部14と同様に、その一端54aが可動押さえ部13の凹部13aに対して嵌合可能である。移動量伝達部54は、布送りに伴う可動押さえ部13の移動に応じ、当該可動押さえ部13に係合している移動量伝達部54の一端54aも移動する。それに伴い、移動量伝達部54の他端54bにも、被縫製物の送り方向の位置的変化が一端54aの移動量と同量生じる。
また、第5実施形態の移動量伝達部54は、他端54bが歯付きベルト55に接続されている。
【0051】
歯付きベルト55は、プーリ56aとプーリ56bとの間に架け渡されている。また、歯付きベルト55の外周部分には、移動量伝達部54の他端54bが接続されている。よって、歯付きベルト55は、移動量伝達部54の移動に対応して駆動されて移動する。
【0052】
ギア57は、歯付きベルト55に噛み合うようにして、ロータリエンコーダ58の回転検出軸58aに取り付けられている。よって、移動量伝達部54が移動すると、その移動量に応じて、ギア57が回転して、その回転がロータリエンコーダ58の回転検出軸58aに伝えられる。
歯付きベルト55と、プーリ56a及びプーリ56bと、ギア57とは、他端54bの移動を回転移動に変換する変換機構として機能する。
【0053】
ロータリエンコーダ58は、移動量伝達部54の他端54bの移動に応じて回転する回転検出軸58aの回転量を検出する。ロータリエンコーダ58は、他端54bの移動量を検出する検出部として機能し、演算部59に接続されている。なお、被縫製物の送り方向及び送り量を正確に検出するために、ロータリエンコーダ58は、その回転方向及び回転位置も検出可能なアブソリュート型のエンコーダであることが望ましいが、送り方向は、ミシンの制御部が把握しているので、インクリメンタル型のエンコーダであってもよい。
【0054】
演算部59は、ロータリエンコーダ58が検出した回転検出軸58aの回転量に基づいて、可動押さえ部13の移動量を求める。
可動押さえ部13の移動量を求めることができれば、不図示のミシン制御部は、予め設定されたボタンホールの長さに対応する長さの縫製を行った時点で、自動的に縫製方向を反転することができ、ボタンホールの縫製を設定された長さで正しく行うことができる。
【0055】
以上説明したように、第5実施形態によれば、移動量伝達部54が回転しない形態であってもロータリエンコーダ58を利用して、可動押さえ部13の移動量を検出できる。
【0056】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、実施形態及び発明の具体的な形態の理解を容易にするために、移動量伝達部の「一端」、「他端」との文言を用いて説明を行っている。しかし、これらの文言が示す位置は、部材の末端部のみに限定するものではなく、一方側、他方側といった文言と同様に捉えられるべきである点に留意する必要がある。移動量伝達部の「一端」は、可動押さえ部と係合可能であればよく、また、移動量伝達部の「他端」は、検出部によってその移動量を検出されることが可能であれば、本発明において必要な機能を達成することができる。例えば、第1実施形態における移動量伝達部14の他端14bは、スライドボリューム15に係合していれば本発明としては、その機能を十分に果たすものであるので、他端14bから移動量伝達部14がさらに上方に延在していてもよい。
【0057】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【0058】
(1)第3実施形態において、レーザ変位計を用いて移動量伝達部の移動量を非接触で検出する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、磁気検出センサを利用して移動量伝達部の移動量を非接触で検出してもよいし、その他の非接触センサを利用してもよい。
【0059】
(2)各実施形態において、ボタンホール用押さえを用いる場合に本発明を適用する例を挙げて説明した。これに限らず、ボタンホールの縫製以外の用途であっても、被縫製物の送り量を検出するために本発明を適用してもよい。
【0060】
(3)第5実施形態において、プーリ56a,56bとは別にギア57を配置した例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、プーリのいずれか一方を直接ロータリエンコーダの検出軸に取り付ける形態としてもよい。
【0061】
なお、第1実施形態から第5実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。