(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】P2024078286
(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 73/12 20060101ALI20240603BHJP
【FI】
D05B19/12
D05B73/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022190732
(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】佐藤 邦彰
(72)【発明者】
【氏名】小川 達矢
(72)【発明者】
【氏名】能本 幸代
(72)【発明者】
【氏名】中山 元
(72)【発明者】
【氏名】比嘉 隆裕
【テーマコード(参考)】
3B150
【Fターム(参考)】
3B150AA01
3B150CE01
3B150CE23
3B150DE06
3B150EA01
3B150GA06
3B150JA03
3B150LA01
3B150LA12
3B150NA01
3B150NA11
3B150QA06
(57)【要約】
【課題】縫製不良の発生を抑制する。
【解決手段】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方向に送る送り機構と、ベルト駆動部とは別個に設けられ、縫い針と押さえ部材とを同期させて第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、
前記縫製対象物を前記縫製位置から第1方向に送る送り機構と、
前記縫い針の直下に配置され前記縫製対象物の下面を支持し前記縫い針を上下方向に貫通させる針孔を有し上下方向に移動可能な針孔ガイド部材と、前記針孔ガイド部材を単独で上下方向に駆動するガイド駆動部とを有する針孔ガイド機構と、
前記縫い針の往復移動とは独立して前記針孔ガイド部材が上下に移動するように前記ガイド駆動部を制御する制御部と
を備えるミシン。
【請求項2】
前記針孔ガイド部材の周囲に配置され前記縫製対象物の下面を支持する針板を更に備え、
前記制御部は、前記縫い針が前記縫製対象物に初回に刺さる際に、前記針孔ガイド部材が前記針板と上面が揃う上昇位置に位置するように前記ガイド駆動部を制御する
請求項1に記載のミシン。
【請求項3】
前記制御部は、前記縫い針が前記縫製対象物に2回目以降に刺さる際に、前記針孔ガイド部材が前記針板の上面よりも下方の下降位置に位置するように前記ガイド駆動部を制御する
請求項2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2回目以降に刺さる際に前記針孔ガイド部材が前記針板と上面が揃う上昇位置に位置し、当該縫い針が前記縫製対象物から抜ける際に前記針孔ガイド部材が前記針板の上面よりも下方の下降位置に位置するように前記ガイド駆動部を制御する
請求項2に記載のミシン。
【請求項5】
前記送り機構は、
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無端状の送りベルトと、
前記縫製位置に対して前記第2方向の一方側の前記送りベルトと他方側の前記送りベルトとを独立して駆動するベルト駆動部と、を有する
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】
【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、縫い針の直下に針孔を有する針板が設けられ、針板と押さえ部材との間で縫製対象物を保持した状態で縫い針を往復させる。この構成では、縫い針を往復させる際、針孔と縫製対象物との間で糸に抵抗が掛かり、縫製不良が発生する場合がある。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、縫製不良の発生を抑制す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、前記縫製対象物を前記縫製位置から第1方向に送る送り機構と、前記縫い針の直下に配置され前記縫製対象物の下面を支持し前記縫い針を上下方向に貫通させる針孔を有し上下方向に移動可能な針孔ガイド部材と、前記針孔ガイド部材を単独で上下方向に駆動するガイド駆動部とを有する針孔ガイド機構と、前記縫い針の往復移動とは独立して前記針孔ガイド部材が上下に移動するように前記ガイド駆動部を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、縫製不良の発生を抑制することができる。
【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3】
図3は、縫い針が縫製対象物に初回に刺さる場合の動作の一例を示す図である。
【
図4】
図4は、縫い針が縫製対象物に2回目以降に刺さる場合の動作の一例を示す図である。
【
図5】
図5は、縫い針が縫製対象物Sに2回目以降に刺さる場合の動作の他の例を示す図である。
【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、針孔ガイド機構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、後述する針孔ガイド機構12の周囲に配置される。
【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の下面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及びプーリ24Aを有する。駆動系22Bは、モータ23B及びプーリ24Bを有する。
【0022】
モータ23A、23Bが作動すると、プーリ24Aに支持されるベルト21Aと、プーリ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】
また、
図2に示すように、針孔ガイド機構12は、針孔ガイド部材25と、ガイド駆動部26とを有する。針孔ガイド部材25は、棒状であり、縫い針3の直下の位置に配置される。針孔ガイド部材25は、Y軸方向に沿って配置される。本実施形態では、針孔ガイド部材25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との間に配置される。針孔ガイド部材25は、縫製対象物Sの下面Sbを支持する。針孔ガイド部材25は、縫い針3をZ軸方向に貫通させる針孔25aを有する。
【0024】
ガイド駆動部26は、針孔ガイド部材25をZ軸方向に移動させる。ガイド駆動部26は、駆動源となるモータ27と、モータ27の駆動力を伝達する伝達機構28とを有する。ガイド駆動部26は、針孔ガイド部材25を他の構成要素とは独立して、すなわち単独でZ軸方向に移動させることが可能である。
【0025】
針孔ガイド部材25は、例えば上昇位置P1と、下降位置P2との間を移動可能である。上昇位置P1は、針孔ガイド部材25の上面25bが針板7の上面25bと揃う位置である。下降位置P2は、針孔ガイド部材25の上面が針板7の上面の下方に配置される位置である。縫製対象物Sが縫製位置PSに配置された状態で針孔ガイド部材25が下降位置P2に配置される場合、縫製対象物Sと針孔ガイド部材25の上面との間に隙間が形成される。
【0026】
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。
【0027】
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、ガイド駆動制御部36とを有する。
【0028】
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。
【0029】
判断部35は、縫製対象物Sに刺さる縫い針3が初回か、2回目以降かを判断する。判断部35は、例えばモータ10の回転数をカウントし、カウント値に基づいて縫い針3が縫製対象物Sに刺さる回数を算出することができる。
【0030】
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。
【0031】
ガイド駆動制御部36は、ガイド駆動部26のモータ27の回転を制御することで、針孔ガイド部材25のZ軸方向への移動を制御する。ガイド駆動制御部36は、縫い針3の往復移動とは独立して針孔ガイド部材25がZ軸方向に移動するようにガイド駆動部26を制御する。
【0032】
ガイド駆動制御部36は、縫製動作において、縫い針3が縫製対象物Sに初回に刺さる際に、針孔ガイド部材25が上昇位置P1に位置するようにガイド駆動部26を制御する。
【0033】
ガイド駆動制御部36は、縫製動作において、縫い針3が縫製対象物Sに2回目以降に刺さる際に、針孔ガイド部材25が下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御する。
【0034】
ガイド駆動制御部36は、縫製動作において、縫い針3が縫製対象物Sに2回目以降に刺さる際には針孔ガイド部材25が上昇位置P1に位置し、当該縫い針3が縫製対象物Sから抜ける際には針孔ガイド部材25が下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御する。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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、ガイド駆動制御部36は、ガイド駆動部26のモータ27の回転を制御することで、針孔ガイド部材25のZ軸方向への移動を制御する。
【0038】
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に刺さる縫い針3が初回か、2回目以降かを判断する。
【0039】
図3は、縫い針3が縫製対象物Sに初回に刺さる場合の動作の一例を示す図である。判断部35により縫製対象物Sに刺さる縫い針3が初回であると判断された場合、
図3に示すように、ガイド駆動制御部36は、針孔ガイド部材25が上昇位置P1に位置するようにガイド駆動部26を制御する。この制御により、針孔ガイド部材25は、上昇位置P1において上面25bが針板7の上面7bと揃った状態で、縫製対象物Sの下面Sbを支持する。この場合、糸絡みを安定させることができるため、縫い初めの目飛びと呼ばれる縫製不良の発生が抑制される。
【0040】
図4は、縫い針3が縫製対象物Sに2回目以降に刺さる場合の動作の一例を示す図である。判断部35により縫製対象物Sに刺さる縫い針3が2回目以降であると判断された場合、ガイド駆動制御部36は、針孔ガイド部材25が下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御する。この制御により、針孔ガイド部材25は、下降位置P2において縫製対象物Sとの間に隙間Tが形成されるように配置される。縫製対象物Sと針孔ガイド部材25との間に隙間Tが形成されることにより、縫製対象物Sに刺した縫い針3を抜く際に糸への抵抗が低減され、糸締まりが向上する。このため、縫い針3を抜く際に糸の張力を高くする必要が無く、糸切れが抑制される。
【0041】
図5は、縫い針3が縫製対象物Sに2回目以降に刺さる場合の動作の他の例を示す図である。判断部35により縫製対象物Sに刺さる縫い針3が2回目以降であると判断された場合、ガイド駆動制御部36は、縫製対象物Sに縫い針3が刺さる際には針孔ガイド部材25が上昇位置P1に位置し、当該縫い針3が縫製対象物Sから抜ける際には針孔ガイド部材25が下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御してもよい。この制御により、縫い針3が縫製対象物Sに刺さる際、針孔25aが縫製対象物Sの下面Sbに接触した状態となる(ST1)。このため、目飛びと呼ばれる縫製不良の発生が抑制される。また、当該縫い針3が縫製対象物Sから抜ける際、針孔ガイド部材25を下降位置P2に配置させることで、針孔ガイド部材25と縫製対象物Sとの間に隙間Tが形成された状態となる(ST2)。これにより、縫い針3を縫製対象物Sから抜く際の糸の抵抗が低減されるため、糸締まりが向上し、目飛び等の縫製不良が抑制される。
【0042】
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、縫製対象物Sを縫製位置PSからY軸方向に送る送り機構11と、縫い針3の直下に配置され縫製対象物Sの下面を支持し縫い針3をZ軸方向に貫通させる針孔25aを有しZ軸方向に移動可能な針孔ガイド部材25と、針孔ガイド部材25を単独でZ軸方向に駆動するガイド駆動部26とを有する針孔ガイド機構12と、針孔ガイド部材25の周囲に配置され縫製対象物Sの下面を支持する針板7と、縫い針3の往復移動とは独立して針孔ガイド部材25がZ軸方向に移動するようにガイド駆動部26を制御する制御部30とを備える。
【0043】
この構成によれば、縫い針3の直下に配置され針孔25aを有する針孔ガイド部材25が縫い針3の往復移動とは独立してZ軸方向に移動するため、縫い針3を往復移動させる際に糸の張力を変更することなく、縫製不良を抑制することができる。
【0044】
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に最初に刺さる際に、針孔ガイド部材25が針板7と上面(25b、7b)が揃う上昇位置P1に位置するようにガイド駆動部26を制御する。この構成によれば、針孔ガイド部材25が上昇位置P1において縫製対象物Sの下面Sbを支持する。これにより、糸絡みを安定させることができるため、縫い初めの目飛びと呼ばれる縫製不良の発生が抑制される。
【0045】
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2回目以降に刺さる際に、針孔ガイド部材25が針板7の上面7bよりも下方の下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御する。この構成によれば、縫製対象物Sと針孔ガイド部材25との間に隙間が空くことにより、縫い針3を縫製対象物Sから抜く際に糸への抵抗が低減され、糸締まりが向上する。このため、縫い針3を抜く際に糸の張力を高くする必要が無く、糸切れが抑制される。
【0046】
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2回目以降に刺さる際に針孔ガイド部材25が針板7と上面(25b、7b)が揃う上昇位置P1に位置し、縫い針3が縫製対象物Sから抜ける際に針孔ガイド部材25が針板7の上面7bよりも下方の下降位置P2に位置するようにガイド駆動部26を制御する。この構成によれば、縫い針3が縫製対象物Sに刺さる際には、針孔25aが縫製対象物Sの下面Sbに接触した状態となる。このため、目飛びと呼ばれる縫製不良の発生が抑制される。また、当該縫い針3が縫製対象物Sから抜ける際には、針孔25aを下に退避させることで、縫い針3を縫製対象物Sから抜く際の糸の抵抗が低減される。このため、糸締まりが向上し、目飛び等の縫製不良が抑制される。
【0047】
本実施形態に係るミシン1において、送り機構11は、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る無端状の送りベルト21、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と、を有する。この構成によれば、縫製位置PSに対して-X側と+X側とで送りベルト21の回転を同期させたり差動させたりすることで、多様な形態で縫製対象物Sを送ることができる。
【0048】
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。例えば、上記実施形態において、送り機構11として、無端状の送りベルト21及びベルト駆動部22が設けられた構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、送り機構として、縫い針3を貫通させる針孔を有する送り歯が設けられた構成であってもよい。
【符号の説明】
【0049】
LT…下糸、P1…上昇位置、P2…下降位置、PS…縫製位置、S…縫製対象物、Sb…裏面、SE…目、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、7b,25b…上面、8…部材、9…釜、10,23A,23B,27…モータ、11…送り機構、12…針孔ガイド機構、13,30…制御部、21,21A,21B…送りベルト、21A,21B…ベルト、22…ベルト駆動部、22A,22B…駆動系、24A,24B…プーリ、25…針孔ガイド部材、25a…針孔、26…ガイド駆動部、28…伝達機構、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…ガイド駆動制御部