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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024077883
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】ミシン
(51)【国際特許分類】
   D05B 19/12 20060101AFI20240603BHJP
   D05B 19/14 20060101ALI20240603BHJP
   D05B 27/10 20060101ALI20240603BHJP
【FI】
D05B19/12
D05B19/14
D05B27/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022190097
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000003399
【氏名又は名称】JUKI株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小川 達矢
(72)【発明者】
【氏名】比嘉 隆裕
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 邦彰
(72)【発明者】
【氏名】中山 元
(72)【発明者】
【氏名】張 娟
【テーマコード(参考)】
3B150
【Fターム(参考)】
3B150AA01
3B150CC01
3B150CE01
3B150CE21
3B150CE24
3B150DE08
3B150EA09
3B150FD07
3B150JA03
3B150LA15
3B150LA22
3B150MA03
3B150NA14
3B150NA21
3B150NB02
3B150NB03
3B150NB07
3B150NC03
3B150QA06
(57)【要約】
【課題】縫製対象物を送る仕様を容易に切り替える。
【解決手段】ミシンは、針棒に保持され、上糸を保持して往復移動する縫い針と、ボビンケースに収容され下糸が巻かれたボビンを保持し、縫い針と協働して縫い目を形成する釜と、縫い針の直下の縫製位置に配置される縫製対象物を押さえる押さえ部材と、縫製位置に配置される縫製対象物を縫製位置から第1方向に送る無端状の送りベルトが縫製位置に対して第1方向に直交する第2方向の両側に配置され、縫製位置に対して第2方向の一方側の送りベルトと他方側の送りベルトとを独立して駆動するベルト駆動部が設けられた送り機構と、ベルト駆動部とは別個に設けられ、縫い針を第1方向に移動させる針駆動部と、ベルト駆動部と、針駆動部とが独立して動作するように制御する制御部とを備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
針棒に保持され、上糸を保持して往復移動する縫い針と、
ボビンケースに収容され下糸が巻かれたボビンを保持し、前記縫い針と協働して縫い目を形成する釜と、
前記縫い針の直下の縫製位置に配置される縫製対象物を押さえる押さえ部材と、
前記縫製位置に配置される前記縫製対象物を前記縫製位置から第1方向に送る無端状の送りベルトが前記縫製位置に対して前記第1方向に直交する第2方向の両側に配置されるベルト駆動部が設けられた送り機構と、
前記ベルト駆動部とは別個に設けられ、前記縫い針を前記第1方向に移動させる針駆動部と、
前記ベルト駆動部と、前記針駆動部とが独立して動作するように制御する制御部と
を備えるミシン。
【請求項2】
前記制御部は、前記縫製対象物を送るモードとして、前記縫い針が前記縫製対象物に刺さっている期間には前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に移動せず、前記縫い針が前記縫製対象物から抜けている期間には前記縫い針が前記第1方向に移動せず前記送りベルトが前記第1方向に移動するように前記針駆動部及び前記ベルト駆動部を制御するベルト送りモードを行う
請求項1に記載のミシン。
【請求項3】
前記制御部は、前記縫製対象物を送るモードとして、前記縫い針が前記縫製対象物に刺さっている期間に前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に同期して所定距離移動し、前記縫い針が前記縫製対象物から抜けている期間には前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に移動しないように前記針駆動部及び前記ベルト駆動部を制御する針送りモードを行う
請求項1に記載のミシン。
【請求項4】
前記制御部は、
前記縫い針が前記縫製対象物に刺さっている期間には前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に移動せず、前記縫い針が前記縫製対象物から抜けている期間には前記縫い針が前記第1方向に移動せず前記送りベルトが前記第1方向に移動するように前記針駆動部及び前記ベルト駆動部を制御するベルト送りモードと、
前記縫い針が前記縫製対象物に刺さっている期間に前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に同期して所定距離移動し、前記縫い針が前記縫製対象物から抜けている期間には前記縫い針及び前記送りベルトが前記第1方向に移動しないように前記針駆動部及び前記ベルト駆動部を制御する針送りモードと
を切り替え可能である
請求項1に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ミシンに関する。
【背景技術】
【0002】
ミシンに係る技術分野において、特許文献1に開示されているような、いわゆる本縫いミシンと呼ばれるミシンが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-212194号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のミシンでは、例えば縫製対象物に縫製を行う場合、縫製対象物から縫い針を抜いた状態で縫製対象物を送る仕様がある。また、上記のミシンでは、縫製対象物を重ねた状態で縫製を行う場合、上下の縫製対象物がずれないように、縫い針を刺した状態で縫い針ごと縫製対象物を送る仕様がある。上記の2つの仕様を切り替える場合、大掛かりな組み換えが必要となるため、困難な作業となる。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、縫製対象物を送る仕様を容易に切り替えることが可能なミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従えば、針棒に保持され、上糸を保持して往復移動する縫い針と、ボビンケースに収容され下糸が巻かれたボビンを保持し、前記縫い針と協働して縫い目を形成する釜と、前記縫い針の直下の縫製位置に配置される縫製対象物を押さえる押さえ部材と、前記縫製位置に配置される前記縫製対象物を前記縫製位置から第1方向に送る無端状の送りベルトが前記縫製位置に対して前記第1方向に直交する第2方向の両側に配置された送り機構と、前記ベルト駆動部とは別個に設けられ、前記縫い針を前記第1方向に移動させる針駆動部と、前記ベルト駆動部と、前記針駆動部とが独立して動作するように制御する制御部とを備えるミシンが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、縫製対象物を送る仕様を容易に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本実施形態に係るミシンを模式的に示す斜視図である。
図2図2は、送り機構の一例を示す図である。
図3図3は、ベルト送りモードにおける動作の一例を示す図である。
図4図4は、針送りモードにおける動作の一例を示す図である。
図5図5は、縫い針、押さえ部材及び送りベルトが同期するタイミングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0010】
本実施形態に係るミシン1について説明する。本実施形態においては、ミシン1に規定されたローカル座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。ローカル座標系は、XYZ直交座標系により規定される。所定面内のX軸と平行な方向をX軸方向(第2方向)とする。X軸と直交する所定面内のY軸と平行な方向をY軸方向(第1方向)とする。所定面と直交するZ軸と平行な方向をZ軸方向とする。X軸を中心とする回転方向をθX方向とする。
【0011】
図1は、本実施形態に係るミシン1を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、ミシン1は、ミシンヘッド2と、針棒4と、天秤5と、糸調子器6と、針板7と、押さえ部材8と、釜9と、モータ10と、送り機構11と、針駆動部12と、制御部30とを備える。
【0012】
針棒4は、縫い針3を保持してZ軸方向に往復移動する。針棒4は、縫い針3とZ軸とが平行となるように縫い針3を保持する。針棒4は、ミシンヘッド2に支持される。針棒4は、針板7の上方に配置され、縫製対象物Sの表面と対向可能である。縫い針3に上糸UTが掛けられる。縫い針3は、上糸UTが通過する糸通し孔を有する。縫い針3は、糸通し孔の内面で上糸UTを保持する。針棒4がZ軸方向に往復移動することにより、縫い針3は、上糸UTを保持した状態でZ軸方向に往復移動する。
【0013】
天秤5は、縫い針3に上糸UTを供給する。天秤5は、ミシンヘッド2に支持される。天秤5は、上糸UTが通過する天秤孔を有する。天秤5は、天秤孔の内面で上糸UTを保持する。天秤5は、上糸UTを保持した状態でZ軸方向に往復移動する。天秤5は、針棒4に連動して往復移動する。天秤5は、Z軸方向に往復移動することによって、上糸UTを繰り出したり引き上げたりする。
【0014】
糸調子器(上糸張力調整機構)6は、上糸UTに張力を付与する。糸供給源から糸調子器6に上糸UTが供給される。上糸UTが通過する経路において、天秤5は、縫い針3と糸調子器6との間に配置される。糸調子器6は、天秤5を介して縫い針3に供給される上糸UTの張力を調整する。
【0015】
針板7は、縫製対象物Sを支持する。針棒4に保持されている縫い針3と針板7とは対向する。針板7は、縫い針3が通過可能な針孔を有する。針板7に支持される縫製対象物Sを貫通した縫い針3は、針孔を通過する。
【0016】
押さえ部材8は、縫製対象物Sを上方から押さえる。押さえ部材8は、ミシンヘッド2に支持される。押さえ部材8は、針板7の上方に配置され、針板7との間で縫製対象物Sを保持する。
【0017】
釜9は、ボビンケースに収容されたボビンを保持する。釜9は、針板7の下方に配置される。釜9は、θX方向に回転する。釜9は、針棒4に連動して回転する。釜9は、下糸LTを供給する。釜9は、針板7に支持されている縫製対象物Sを貫通し、針板7の針孔を通過した縫い針3から上糸UTをすくい取る。
【0018】
モータ10は、動力を発生する。モータ10は、ミシンヘッド2に支持されるステータと、ステータに回転可能に支持されるロータとを有する。ロータが回転することにより、モータ10は動力を発生する。モータ10で発生した動力は、動力伝達機構(不図示)を介して、針棒4、天秤5、及び釜9のそれぞれに伝達される。針棒4と天秤5と釜9とは連動する。モータ10で発生した動力が針棒4に伝達されることにより、針棒4及び針棒4に保持されている縫い針3は、Z軸方向に往復移動する。モータ10で発生した動力が天秤5に伝達されることにより、天秤5は、針棒4に連動してZ軸方向に往復移動する。モータ10で発生した動力が釜9に伝達されることにより、釜9は、針棒4及び天秤5に連動してθX方向に回転する。ミシン1は、針棒4に保持されている縫い針3と釜9との協働により縫製対象物Sを縫製する。
【0019】
送り機構11は、縫製対象物Sを縫製位置PSからY軸方向へ移送する。本実施形態において、送り機構11は、縫製位置PSに配置された縫製対象物Sよりも下方に配置される。なお、縫製位置PSに配置された縫製対象物Sよりも上方に配置された送り機構が別途設けられてもよい。送り機構11は、送りベルト21と、ベルト駆動部22とを有する。
【0020】
図2は、送り機構11の一例を示す図である。図2に示すように、送りベルト21は、縫製対象物Sの裏面Sbに接触する。送りベルト21は、環状(無端状)である。送りベルト21は、縫製位置PSに対してX軸方向の両側に配置される。送りベルト21は、縫製位置PSに対してX軸方向の両側にそれぞれ2本ずつ、合計で4本配置される。以下、縫製位置PSに対してX軸方向の一方側(-X側)に配置される2本の送りベルト21を送りベルト21Aと表記し、縫製位置PSに対してX軸方向の他方側(+X側)に配置される2本の送りベルト21を送りベルト21Bと表記する。
【0021】
ベルト駆動部22は、縫製位置PSに対して-X側の送りベルト21Aと+X側の送りベルト21Bとを独立して駆動する。ベルト駆動部22は、縫製位置PSの-X側の送りベルト21Aを駆動する駆動系22Aと、縫製位置PSの+X側の送りベルト21Bを駆動する駆動系22Bとを有する。駆動系22Aは、モータ23A及びスプロケット24Aを有する。駆動系22Bは、モータ23B及びスプロケット24Bを有する。
【0022】
モータ23A、23Bが作動すると、スプロケット24Aに支持されるベルト21Aと、スプロケット24Bに支持されるベルト21BとがY軸方向に回転する。ベルト21A、21Bの回転により、縫製対象物SがY軸方向に移送される。
【0023】
図1に戻り、針駆動部12は、縫い針3をY軸方向に移動させる。針駆動部12は、モータ41と、伝達機構42とを有する。モータ41は、ベルト駆動部22のモータ23A、23Bとは別個に設けられる。伝達機構42は、モータ41で生じた駆動力を縫い針3に伝達する。伝達機構42は、不図示のシャフト及びタイミングベルト等により、縫い針3をY軸方向に移動させる。モータ41及び伝達機構42は、ミシンヘッド2の内部に設けられる。
【0024】
制御部30は、ミシン1の動作を統括的に制御する。制御部30は、処理部31及び記憶部32を有する。処理部31は、各種の情報処理を行う。処理部31は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリとを含む。
【0025】
処理部31は、昇降駆動制御部33と、判断部35と、ベルト駆動制御部34と、針駆動制御部36とを有する。
【0026】
昇降駆動制御部33は、モータ10の回転を制御することで、縫い針3のZ軸方向の移動を制御する。
【0027】
判断部35は、縫製対象物Sを送るモードを判断する。判断部35は、例えばベルト送りモードか設定されているか、針送りモードが設定されているかを判断する。ベルト送りモードは、縫い針3を縫製対象物Sから抜いた状態で縫製対象物SをY軸方向に送るモードである。針送りモードは、縫い針3を縫製対象物Sに刺した状態で縫製対象物Sと縫い針3をY軸方向に送るモードである。針送りモードは、例えば縫製対象物Sを複数枚重ねた状態で縫製を行う場合、上下の縫製対象物Sが水平方向にずれることを抑制できる。
【0028】
ベルト駆動制御部34は、ベルト駆動部22のモータ23A、23Bの回転を制御することで、送りベルト21A、21BのY軸方向への移動を制御する。ベルト駆動制御部34は、縫製対象物Sの搬送モードがベルト送りモードに設定されている場合、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には送りベルト21がY軸方向に移動せず、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には送りベルト21がY軸方向に移動するようにベルト駆動部22を制御する。また、ベルト駆動制御部34は、縫製対象物Sの搬送モードが針送りモードに設定されている場合、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には送りベルト21が縫い針3をY軸方向に所定距離移動し、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には送りベルト21がY軸方向に移動しないようにベルト駆動部21を制御する。
【0029】
針駆動制御部36は、針駆動部12のモータ41の回転を制御することで、縫い針3のY軸方向への移動を制御する。針駆動制御部36は、縫製対象物Sの搬送モードがベルト送りモードに設定されている場合、縫い針3がY軸方向に移動しないように針駆動部12を制御する。針駆動制御部36は、縫製対象物Sの搬送モードが針送りモードに設定されている場合、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間に縫い針3が送りベルト21と同期してY軸方向に所定距離移動し、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には縫い針3がY軸方向に移動しないように針駆動部12を制御する。
【0030】
記憶部32は、各種プログラム、データ等の情報を記憶する。記憶部32は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等のストレージを含む。
【0031】
制御部30では、処理部31においてプロセッサが各種プログラムを読み出してメモリに展開することで、上記各部の機能に対応した情報処理を実行する。各種プログラムとしては、記憶部32に記憶されたプログラム、外部の記録媒体に記録されたプログラム等が挙げられる。制御部30は、各種の情報処理を実行する情報処理装置(コンピュータ)として機能する。なお、制御部13とは異なる他の情報処理装置が各種プログラムを実行してもよいし、制御部30と他の情報処理装置とが協働して各種プログラムを実行してもよい。
【0032】
次に、上記のように構成されたミシン1の動作を説明する。作業者は、縫製対象物Sを縫製位置PSに配置し、縫製対象物Sを押さえ部材8により押さえた状態とする。この状態において、作業者により縫製開始の操作が行われると、制御部30の昇降駆動制御部33は、縫い針3がZ軸方向に往復移動するようにモータ10の回転を制御する。また、ベルト駆動制御部34は、ベルト駆動部22のモータ23A、23Bの回転を制御することで、送りベルト21A、21Bの送り量を制御する。また、針駆動制御部36は、針駆動部12のモータ41の回転を制御することで、縫い針3のY軸方向への移動を制御する。
【0033】
作業者は、例えばミシン1に設けられる不図示の操作パネルを操作することにより、縫製対象物Sを送るモードをベルト送りモード又は針送りモードに設定することができる。また、作業者は、当該操作パネルにより設定を適宜切り替えることができる。制御部30において、判断部35は、縫製対象物Sを送るモードを判断する。
【0034】
判断部35によりベルト送りモードに設定されていると判断された場合、ベルト駆動制御部34は、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には送りベルト21がY軸方向に移動せず、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には送りベルト21がY軸方向に移動するようにベルト駆動部22を制御する。また、針駆動制御部36は、縫い針3がY軸方向に移動しないように針駆動部12を制御する。
【0035】
図3は、ベルト送りモードにおける動作の一例を示す図である。図3に示すように、上記のベルト駆動制御部34及び針駆動制御部36の制御により、ベルト送りモードにおいて、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間ST1には、縫製対象物SをY軸方向に送られない。また、縫い針3が縫製対象物Sから抜かれた期間ST2には、縫製対象物Sが送りベルト21によりY軸方向に送られる。
【0036】
図4は、針送りモードにおける動作の一例を示す図である。図4に示すように、上記のベルト駆動制御部34及び針駆動制御部36の制御により、針送りモードにおいて、縫い針3が縫製対象物Sから抜かれた期間ST3には、縫製対象物SがY軸方向に送られない。また、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間ST4には、縫製対象物Sに縫い針3が刺さった状態で縫い針3及び送りベルト21が同期してY軸方向に移動し、縫製対象物SがY軸方向に送られる。
【0037】
図5は、縫い針3及び送りベルト21が同期するタイミングの一例を示す図である。図5に示すように、縫い針3及び送りベルト21を駆動するモータの位相角度に基づいて、各部が同期するように設定される。具体的には、ベルト送りモード及び針送りモードの両方のモードにおいて、位相が80°~260°の間の期間に縫い針3が縫製対象物Sに刺さるようにモータ10を制御する。この場合、他の動作についてはモータ10に合わせるように制御する。これにより、ベルト送りモード及び針送りモードの両方のモードにおいて、縫い針3及び送りベルト21を容易に同期させることができる。
【0038】
以上のように、本実施形態に係るミシン1は、針棒4に保持され、上糸を保持して往復移動する縫い針3と、ボビンケースに収容され下糸が巻かれたボビンを保持し、縫い針3と協働して縫い目SEを形成する釜9と、縫い針3の直下の縫製位置PSに配置される縫製対象物Sを押さえる押さえ部材8と、縫製位置PSに配置される縫製対象物Sを縫製位置PSからY軸方向に送る無端状の送りベルト21が縫製位置PSに対してY軸方向に直交するX軸方向の両側に配置され、縫製位置PSに対してX軸方向の-X側の送りベルト21と+X側の送りベルト21とを独立して駆動するベルト駆動部22が設けられた送り機構11と、ベルト駆動部22とは別個に設けられ、縫い針3をY軸方向に移動させる針駆動部12と、ベルト駆動部22と、針駆動部12とが独立して動作するように制御する制御部30とを備える。
【0039】
この構成によれば、ベルト駆動部22と、針駆動部12とが独立して動作するように制御するため、縫製対象物Sを送る仕様を制御モードとして切り替えることができる。これにより、ミシン1の大掛かりな組み換えを行うことなく、縫製対象物Sを送る仕様を容易に切り替えることができる。
【0040】
本実施形態に係るミシン1において、制御部30は、縫製対象物Sを送るモードとして、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に移動せず、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には縫い針3がY軸方向に移動せず送りベルト21がY軸方向に移動するように針駆動部12及びベルト駆動部22を制御するベルト送りモードを行う。この構成によれば、送りベルト21により縫製対象物Sを確実に送ることができる。
【0041】
本実施形態に係るミシン1において、制御部30は、縫製対象物Sを送るモードとして、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に同期して所定距離移動し、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に移動しないように針駆動部12及びベルト駆動部22を制御する針送りモードを行う。この構成によれば、縫製対象物Sが複数枚重なった状態で縫製を行う際、縫製対象物S同士が水平方向にずれることを抑制できる。
【0042】
本実施形態に係るミシン1において、制御部30は、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に移動せず、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には縫い針3がY軸方向に移動せず送りベルト21がY軸方向に移動するように針駆動部12及びベルト駆動部22を制御するベルト送りモードと、縫い針3が縫製対象物Sに刺さっている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に同期して所定距離移動し、縫い針3が縫製対象物Sから抜けている期間には縫い針3及び送りベルト21がY軸方向に移動しないように針駆動部12及びベルト駆動部22を制御する針送りモードとを切り替え可能に制御する。この構成によれば、ベルト送りモードと針送りモードとを制御モードの変更として容易に切り替えることができる。
【0043】
本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
【符号の説明】
【0044】
LT…下糸、PS…縫製位置、S…縫製対象物、Sb…裏面、SE…縫い目、Sb…裏面、UT…上糸、1…ミシン、2…ミシンヘッド、3…針、4…針棒、5…天秤、6…糸調子器、7…針板、8…押さえ部材、9…釜、10,23A,23B,41…モータ、11…送り機構、12…針駆動部、13,30…制御部、21,21A,21B…送りベルト、21,22…ベルト駆動部、21A,21B…ベルト、22A,22B…駆動系、24A,24B…スプロケット、31…処理部、32…記憶部、33…昇降駆動制御部、34…ベルト駆動制御部、35…判断部、36…針駆動制御部、42…伝達機構
図1
図2
図3
図4
図5