JPH07194888A - 二重環縫い鳩目穴かがりミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二重環縫い鳩目穴かがりミシンにおいて、上
軸および主軸への駆動源として汎用モータを使用しなが
ら、駆動切換時や駆動解除および停止制御における衝撃
音や動作不安定を解消でき、起動・停止および切換時の
タイムロスも解消してサイクルタイムを短縮でき、小型
・低出力の汎用モータの採用によりコストダウンできる
ようにする。 【構成】 縫製機構の駆動部および縫製素材の間欠的な
運動を誘起する上軸１５には、上軸１５に回転自在に支
承したプーリ７を上軸１５と一体に結合可能とする電磁
クラッチ１２と、上軸１５の回転を制御可能な電磁ブレ
ーキ１３を設ける。縫製素材の連続的な高速移動、ボタ
ン穴裁断のためのメスの作動を誘起する主軸１９には、
主軸１９に回転自在に支承したプーリ１１を主軸１９と
一体に結合可能とする電磁クラッチ１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用ミシン、特に、
洋服のボタン穴などの鳩目、眠り目穴かがり縫いを自動
的に行うための二重環縫い鳩目穴かがりミシンに関する
もので、その駆動系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の鳩目穴かがりミシンとし
て、特開昭５８−１８５１９４号公報の従来例等に開示
されるものが一般的である。

【０００３】特開昭５８−１８５１９４号公報に従来例
として開示される鳩目穴かがりミシンは、ミシン頭部、
テーブルスタンド、ミシン頭部を駆動するモータから大
略構成され、ミシン頭部において、縫目を形成する全て
の機構はベース、ベッド、アームからなる支持体に搭載
されており、その機構は、針棒関係、送り機構関係、ル
ーパ、スプレッダー関係、布ばさみ関係、布切りハンマ
ー、セッター、ルーパ台関係、クラッチ関係に大別され
る。送り機構は、ボタン穴の穴部分形状、布切りハンマ
ー、ルーパ台・針棒回転駆動等の連動発生機能をもった
メインカムと、このメインカムを駆動する主軸と、ボタ
ン穴長さを決めるカムと、ボタン穴長さ調節板と、流れ
閂止め長さ調節レバーと、縫目送り長さ調節腕と、鳩目
穴・眠り穴切換レバーを含む。

【０００４】その動作は、電源スイッチを入れると、モ
ータが始動し、ミシン頭部へ回転が伝達されるが、ミシ
ン頭部に含まれるクラッチ機構でミシンは空運転されて
おり、縫製動作はされない。次いで、被加工物を布押え
下に置き、始動レバーを押すことで、空送り用クラッチ
がつながり、主軸が回転する。そして、予めボタン穴長
さ調節板およびカムで決められた長さ寸法に従って、不
必要分縫い長さだけ空送りがかかり、実縫製部分に達す
るとクラッチが空送りから正送りに切り替わり、アーム
に含まれる上軸が回転し、レバー、ロッド等の連結機構
を介して針棒、ルーパ、スプレッダーが作動し、縫製動
作が行われる。

【０００５】この間、送り装置はメインカムで決められ
るところの鳩目形状に従って送られ、針棒・ルーパ台が
メインカムの作用で縫目と同期して１８０゜回転するこ
とにより鳩目穴を形成する。これら一連の縫いが完了し
た時点で再び空送りがかかり、布切り用のハンマーが作
動し、布押えが上昇し、１サイクル動作完了後にミシン
は自動停止する。この布切りハンマーは、縫製物によ
り、縫製動作前にこれを作動させて布を切ることもでき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の通り、従来、こ
の種の鳩目穴かがりミシンにおいては、縫製物を所定の
縫い位置へ空送りさせるための駆動軸、即ち、主軸と、
ボタン穴をかがるための駆動軸、即ち、上軸の２つの駆
動軸を有している。そして、この２つの駆動軸は１台の
モータにより駆動するために、各々の切換用クラッチ機
構が必要となる。このクラッチ機構は、従来、完全な機
械式の構造であったため、図６に示したように、主軸と
上軸は相互に作用し合う構造となっていた。

【０００７】従って、従来の鳩目穴かがりミシンでは、
例えば、以下のような問題があった。即ち、（１）スタ
ート時のクラッチ切換時の衝撃音（主軸側）、（２）主
軸から上軸への駆動切換時の動作不安定（主軸側の駆動
の停止直前の動力を利用して、上軸側のクラッチをつな
ぐタイミングのずれによる不具合）、（３）上軸から主
軸への駆動切換時の動作不安定（上軸側の駆動の停止直
前の動力を利用して、主軸側のクラッチをつなぐタイミ
ングのずれによる不具合）、（４）上軸停止位置制御に
おける衝撃音（機械的遮断音）、（５）主軸駆動解除に
おける停止位置不安定（慣性回転によるバラツキ）、等
である。

【０００８】また、鳩目穴かがりミシンにおいて、上軸
および中間軸の各々に電磁クラッチをそれぞれ設けたも
のが、特公平１−４８０３５号公報（特開昭６０−１０
８０８３号公報）に開示されるが、この場合、上軸およ
び主軸に中間軸を経てベルトプーリ装置を介して駆動力
を伝達する駆動源として、調整可能な電磁制動−連動装
置（位置決め装置）を備えた電動モータを用いている。

【０００９】これによれば、前記従来の問題を解決でき
るものの、位置決めのための調整可能な電磁制動−連動
装置を備えた電動モータを使用するため、高価なものと
なっていた。

【００１０】また、鳩目穴かがりミシンにおいて、上軸
制動用に位置制御モータ（サーボモータ等）を使用した
場合、モータによる停止制御の際、減速する必要がある
ので、タイムロスを生じてしまう。即ち、図７に示した
ように、Ａは主軸駆動制御（縫製素材の高速送り）、Ｂ
は上軸駆動制御（ボタン穴かがり）であり、その主軸駆
動制御（縫製素材の高速送り）Ａ、上軸駆動制御（ボタ
ン穴かがり）Ｂ、主軸駆動制御（縫製素材の高速送り）
Ａにおいて、各々の停止制御Ｚ，Ｚ，Ｚの際にタイムロ
スをそれぞれ生じる。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上軸および主軸
への駆動源として汎用モータを使用しながら、駆動切換
時や駆動解除および停止制御における衝撃音や動作不安
定を解消でき、起動・停止および切換時のタイムロスも
解消してサイクルタイムを短縮でき、小型・低出力の汎
用モータの採用によりコストダウンできるようにした二
重環縫い鳩目穴かがりミシンを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
本発明は、主として縫製素材の連続的な高速移動、ボタ
ン穴裁断のためのメスの作動を誘起する主軸と、主とし
てボタン穴かがり工程の間、縫製機構の駆動部および縫
製素材の間欠的な運動を誘起する上軸と、これら主軸お
よび上軸を駆動するための駆動モータと、この駆動モー
タからベルトおよび中間プーリを介して主軸および上軸
に駆動力をそれぞれ伝達するベルトプーリ装置と、を備
えた二重環縫い鳩目穴かがりミシンにおいて、前記上軸
に回転自在に支承したプーリを前記上軸と一体に結合可
能とする電磁クラッチと、前記上軸の回転を制御可能な
電磁ブレーキと、前記主軸に回転自在に支承したプーリ
を前記主軸と一体に結合可能とする電磁クラッチと、を
備えた構成を特徴としている。

【００１３】

【作用】先ず、主軸側の電磁クラッチの励磁によりプー
リと結合されて主軸が回転し、縫製素材が高速で縫い始
め位置まで移動して（先メス仕様の場合には、鳩目また
は眠り目形状に裁断が行われた後）、電磁クラッチが解
放され、主軸の回転が停止する。

【００１４】また、上軸側の電磁クラッチの励磁により
プーリと結合されて上軸が回転し、縫製素材は鳩目また
は眠り目穴かがりで縫製され、縫い終わり位置に到達し
て、電磁クラッチが解放される。これと同時に電磁ブレ
ーキの励磁により上軸は急激に制動されて針棒上死点位
置にて停止する。

【００１５】その後、再び、主軸側の電磁クラッチの励
磁によりプーリと結合されて主軸が回転し、縫製素材は
高速で原点位置へ移動する。そして、主軸側の電磁クラ
ッチおよび上軸側の電磁ブレーキが解放され、一連の縫
製工程を終了する。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明に係る二重環縫い鳩目穴かが
りミシンの実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。

【００１７】先ず、図１（ａ）および（ｂ）は本発明を
適用した一例としての二重環縫い鳩目穴かがりミシンの
ミシンテーブル上の部分を示すもので、１は鳩目穴かが
りミシン、２はミシンテーブル、３はＶベルト、４はミ
シンベース、５は中間プーリ、６はＶベルト、７は上軸
駆動プーリ、８はＶベルト、９は主軸駆動プーリ、１０
はＶベルト、１１は送りプーリ、１２は電磁クラッチ、
１３は電磁ブレーキ、１４は取付板、２０は主軸駆動プ
ーリである。

【００１８】図示のように、鳩目穴かがりミシン１は、
ミシンテーブル２の上方に設置されており、かつ、ミシ
ンテーブル２の下方に設置された図示しない小型誘導電
動機（駆動モータ）とＶベルト３により結合されてい
る。即ち、Ｖベルト３は、ミシンベース４に回転可能に
支持されている中間プーリ５に結合されている。この中
間プーリ５から、一方は、Ｖベルト６を介して上軸駆動
プーリ７に結合され、他方は、Ｖベルト８、主軸駆動プ
ーリ９、中間軸（図示しないが、ミシンベース４を左右
方向に貫通した軸）、反対側に設けられた主軸駆動プー
リ２０、Ｖベルト１０を介して送りプーリ１１に結合さ
れている。

【００１９】次に、図２に示した上軸１５部分の構成に
ついて説明する。図２に示すように、上軸１５上には、
上軸駆動プーリ７をはさんで電磁クラッチ１２、電磁ブ
レーキ１３が設けられている。そして、電磁ブレーキ１
３側には、その制動のために、検出板１６、センサー１
７が設けられている。

【００２０】即ち、上軸駆動プーリ７は、電磁クラッチ
１２のアーマチュア１２ａに固定されており、このアー
マチュア１２ａは、上軸１５に回転可能に支持されてい
る。また、この電磁クラッチ１２のローター１２ｂは、
上軸１５に固定されている。

【００２１】電磁ブレーキ１３は、取付板１４に固定さ
れており、取付板１４は鳩目穴かがりミシン１の本体に
固定されている。この電磁ブレーキ１３のアーマチュア
１３ａは、上軸１５に固定されている。

【００２２】そして、この電磁ブレーキ１３のアーマチ
ュア１３ａには、上軸１５の位置検出のため、検出板１
６が調整可能に固定されている。この検出板１６は、取
付板１４に固定したセンサー１７により位置検出が行わ
れる。

【００２３】次に、図３に示した主軸１９部分の構成に
ついて説明する。図３に示すように、主軸１９上には、
送りプーリ１１、電磁クラッチ１８等を設けている。

【００２４】即ち、送りプーリ１１は、電磁クラッチ１
８のアーマチュア１８ａに固定されており、このアーマ
チュア１８ａは、主軸１９に回転可能に支持されてい
る。また、この電磁クラッチ１８のローター１８ｂは、
主軸１９に固定されている。

【００２５】以上の構成による鳩目穴かがりミシン１の
動作について、図４に示したタイミングチャートに従っ
て説明する。

【００２６】先ず、主電源を投入して、定格電圧が接続
されると、誘導電動機は所定の一定回転数で連続回転
し、各Ｖベルト３，６，８，１０を介し中間プーリ５、
上軸駆動プーリ７、主軸駆動プーリ９、中間軸、主軸駆
動プーリ２０、送りプーリ１１が連続回転する。ここ
で、これらの構成部品（ベルトプーリ装置）は、動力伝
達手段であるとともに、フライホイール効果としての機
能をも持つものである。

【００２７】図４において、ＰＢ１は起動スイッチ、Ｌ
ＳＷ１は縫い始め検知スイッチ、ＬＳＷ２は原点検知ス
イッチ、ＬＳＷ３は縫い終わり検知スイッチ、ＰＨＳ−
ＵＳはブレーキタイミング検知スイッチ（上軸１７
用）、ＣＬ１は主軸駆動用電磁クラッチ１８、ＣＬ２は
上軸駆動用電磁クラッチ１２、ＢＲは上軸制動用電磁ブ
レーキ、Ｔ₁は縫い始め切換タイマー、Ｔ₂は縫い終わり
切換タイマーである。

【００２８】縫製工程を開始するために、起動スイッチ
ＰＢ１を入力（ＯＮ）すると、先ず、主軸駆動用電磁ク
ラッチ１８が励磁されて、アーマチュア１８ａとロータ
ー１８ｂが接続され、主軸１９は送りプーリ１１と結合
されて連動して回転運動する。この主軸１９の連続回転
により縫製素材は、例えば、先メス仕様の場合には、鳩
目または眠り目形状に裁断が行われた後、高速で所定の
縫い始め位置まで移動する。

【００２９】その縫い始め位置は、縫い始め検知スイッ
チＬＳＷ１により検知し、この検知信号により電磁クラ
ッチ１８が解放され、主軸１９の回転が停止する。この
主軸１９の回転停止までに要する時間は、縫い始め切換
タイマーＴ₁により設定され、その後、上軸駆動用電磁
クラッチ１２が励磁される。

【００３０】この上軸駆動用電磁クラッチ１２の励磁に
よって、アーマチュア１２ａとローター１２ｂが接続さ
れ、上軸１５は上軸駆動プーリ７と結合されて連動して
回転運動する。この上軸１５の連続運転により縫製素材
は、鳩目または眠り目穴かがりで縫製され、所定の縫い
終わり位置に到達する。

【００３１】その縫い終わり位置は、縫い終わり検知ス
イッチＬＳＷ３により検知し、さらに、針棒上停止用セ
ンサー１７により検出板１６を検知した時点（ＡＮＤ）
で、電磁クラッチ１２が解放される。これと同時に、電
磁ブレーキ１３が励磁されて、そのアーマチュア１２ａ
が固定状態に接続され、上軸１５が急激に制動されて停
止する。

【００３２】ここで、検出板１６は、この制動に要する
回転角度分を調整することにより、針棒上停止となる位
置に上軸１５を停止させるためのものである。この停止
制御は、縫製工程の間、例えば、縫製作業に支障が生じ
て停止させる場合にも同様に行う。

【００３３】以上において、上軸１５が急激に制動され
て停止するまでに要する見込み時間は、縫い終わり切換
タイマーＴ₂により設定され、その後、再び電磁クラッ
チ１８が励磁され、主軸１９が送りプーリ１１と連動し
て回転運動する。これにより、縫製素材は、高速で原点
位置へ移動する。

【００３４】その原点位置は、先メス後メス原点検知ス
イッチＬＳＷ２により検知し、この検知信号により電磁
クラッチ１８および電磁ブレーキ１３が解放される。こ
れによって、一連の縫製工程を終了する。

【００３５】次に、本発明を適用した二重環縫い鳩目穴
かがりミシン１により得られる効果を列挙する。

【００３６】（１）構造が、従来のミシンのものよりも
簡単であり、前述した従来の問題点（１）〜（５）が全
て解決される。

【００３７】（２）プーリ５，７，９，１１等がフライ
ホイール効果となるため、ミシン駆動モータ（誘導電動
機）が小型・低出力のものにできる。また、主軸１９お
よび上軸１５の一定速度までへの立上り時、起動特性が
向上できる。

【００３８】（３）前述した通り、針位置制御モータ
（サーボモータ等）を使用した場合、図７に示したよう
に、モータによる停止制御の際にタイムロスを生じる
が、本発明では、図５に示すように、各々の起動、停止
時および切換時のタイムロスを防ぐことにより、サイク
ルタイムが短縮できる。

【００３９】（４）小型誘導電動機、即ち、汎用モータ
を使用できるため、コストを低くできる。

【００４０】なお、以上の実施例においては、二重環縫
い鳩目穴かがりミシンの主軸および上軸の駆動系の構成
について述べたが、その他の具体的な細部構造等につい
て適宜に変更可能であることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る二重環縫い
鳩目穴かがりミシンによれば、縫製機構の駆動部および
縫製素材の間欠的な運動を誘起する上軸には、上軸に回
転自在に支承したプーリを上軸と一体に結合可能とする
電磁クラッチと、上軸の回転を制御可能な針位置制御用
の電磁ブレーキを設けて、縫製素材の連続的な高速移
動、ボタン穴裁断のためのメスの作動を誘起する主軸に
は、主軸に回転自在に支承したプーリを主軸と一体に結
合可能とする電磁クラッチを設けたため、以下に列挙す
る効果が得られる。

【００４２】（１）従来のミシンに比べ構造が簡単であ
り、起動および遮断時の騒音を低減することができる。

【００４３】（２）プーリ等がフライホイール効果とな
るため、駆動モータを小型・低出力のものにすることが
でき、かつ、主軸および上軸の起動特性を向上すること
ができる。

【００４４】（３）針位置制御モータを使用した場合、
モータによる停止制御の際にタイムロスを生じるが、本
発明では、そのタイムロスが生じないため、サイクルタ
イムを短縮することができる。

【００４５】（４）汎用モータを使用できるため、コス
トダウンを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一例としての二重環縫い鳩目
穴かがりミシンのミシンテーブル上の部分を示すもの
で、（ａ）はモータ側からの動力伝達を行うベルトプー
リ装置が設けられた一側方から見た斜視図、（ｂ）は他
側方から見た斜視図である。

【図２】ベルトプーリ装置と上軸側の電磁クラッチおよ
び電磁ブレーキ部分の構成を示す要部破断の概略正面図
である。

【図３】主軸側の電磁クラッチおよびベルトプーリ部分
構成を示す横断平面図である。

【図４】本発明を適用した鳩目穴かがりミシンにおける
一例としてのタイミングチャートである。

【図５】本発明によるミシン制御特性図である。

【図６】従来の鳩目穴かがりミシンにおける主軸と上軸
が相互に作用し合う各動作毎の関係を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の針位置制御モータを使用した場合におけ
るモータ停止制御のタイムロスを示すミシン制御特性図
である。

【符号の説明】

１ 鳩目穴かがりミシン ２ ミシンテーブル ３ Ｖベルト ４ ミシンベース ５ 中間プーリ ６ Ｖプーリ ７ 上軸駆動プーリ ８ Ｖベルト ９ 主軸駆動プーリ １０ Ｖベルト １１ 送りプーリ １２ 電磁クラッチ １２ａ アーマチュア １２ｂ ローター １３ 電磁ブレーキ １３ａ アーマチュア １４ 取付板 １５ 上軸 １６ 検出板 １７ センサー １８ 電磁クラッチ １８ａ アーマチュア １８ｂ ローター １９ 主軸 ２０ 主軸駆動プーリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主として縫製素材の連続的な高速移動、
   ボタン穴裁断のためのメスの作動を誘起する主軸と、主
   としてボタン穴かがり工程の間、縫製機構の駆動部およ
   び縫製素材の間欠的な運動を誘起する上軸と、これら主
   軸および上軸を駆動するための駆動モータと、この駆動
   モータからベルトおよび中間プーリを介して主軸および
   上軸に駆動力をそれぞれ伝達するベルトプーリ装置と、
   を備えた二重環縫い鳩目穴かがりミシンにおいて、 前記上軸に回転自在に支承したプーリを前記上軸と一体
   に結合可能とする電磁クラッチと、 前記上軸の回転を制御可能な電磁ブレーキと、 前記主軸に回転自在に支承したプーリを前記主軸と一体
   に結合可能とする電磁クラッチと、を備えたことを特徴
   とする二重環縫い鳩目穴かがりミシン。