JPH0884880A - 環縫いミシンにおけるルーパーの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ループ長の変更に伴って鉤針の下死点を移動
させても、ルーパーによる鉤針への糸掛けを確実に行な
わせる。 【構成】 ルーパー１がルーパー土台２に回転自在に支
持されている。このルーパー１は、一端部がパルスモー
タに連結された駆動軸１１を介して回転制御される。ま
たルーパー１の上面中心部には、鉤針５の侵入を許容す
る逃がし穴７が形成されている。そしてこの逃がし穴７
に対し、一定ストロークを保持した状態で鉤針５が上下
に往復駆動される。鉤針５の上死点は、操作パネルを介
して入力された設定値に応じて多段階に変更される。こ
の上死点を最も高く設定した場合には、前記ルーパー１
の回転タイミングが制御され、縫い糸が良好な状態で鉤
針５に引掛けられる。また上死点を最も低くした場合
は、ルーパー１の回転タイミングを遅らせることで縫い
糸の鉤針５への糸掛けミスを防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、環縫いミシンにおけ
るルーパーの駆動装置に関し、更に詳しくは、上下駆動
される鉤針と、該鉤針と同期的に回転制御されるルーパ
ーとの協働により環縫いを行うルーパーの駆動装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に知られている鉤針を使用する環縫
いミシンは、針板上の被縫製物の上面から鉤針を突刺
し、この被縫製物を刺通して針板の下面に抜け出た鉤針
にルーパーにより縫い糸を引っ掛けた後、その鉤針を被
縫製物の上面に引上げることによって、ループ縫いやチ
ェーン縫い等の環縫いが行われるようになっている。そ
して鉤針の上下ストロークにおける上死点を変更するこ
とにより、例えばループ縫いの際には各ループのループ
長を変えることができる。つまり、鉤針の上死点を高く
設定すれば、鉤針によって縫い糸が被縫製物の上面に対
して高い位置まで引上げられるため、ループ長を大きく
でき、逆に鉤針の上死点を低く設定すれば、鉤針によっ
て被縫製物の上面に引上げられる縫い糸の高さが低くな
るため、ループ長が小さくなる。

【０００３】ところで鉤針の上死点を設定変更するにあ
たっては、本件出願人による先の出願である特開平６１
−６８０８０号公報に示す如く、上死点が変化しても下
死点を変化させずに一定レベルとなるよう設定するのが
理想である。しかしながらこのためには機構が複雑化し
てしまう難点があるため、構成そのものをできるだけ簡
易なものとするべく、一定ストロークに保持した状態で
該鉤針の上下する位置を変更させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた従来技術に
係るルーパーの機構では、例えば鉤針の上死点を上方に
設定した場合に、下死点がこの上死点の移動量と同じ量
だけ上方に移動することになる。このため上死点を高く
設定した場合には、針板の下面から抜け出る鉤針の量が
少なくなり、必然的に鉤針がルーパーと係わる時間が短
くなることから、該ルーパーによる鉤針への糸掛けタイ
ミングが難しくなる。従って一般的には、このルーパー
の回転制御のタイミングを、鉤針の上死点を最も高く設
定した状態に合わせ、下死点に位置した鉤針への糸掛け
が確実にできるように設定されている。

【０００５】ところがループー長の設定変更を行なうた
めに、前記回転タイミングの状態で鉤針のストローク全
体を下げ、鉤針の下死点を低い位置に設定した場合、針
板の下面から抜け出る鉤針の量が多くなり過ぎるため、
却ってルーパーの回転と鉤針の降下するタイミングが合
わずに糸掛けミスが発生し易くなると云った別の問題点
が発生するに至った。

【０００６】

【発明の目的】この本発明は、前述した環縫いミシンに
おけるルーパーの駆動装置に内在している前記欠点に鑑
み、これを好適に解決するべく提案されたものであっ
て、ループ長の変更に伴って鉤針の下死点を移動させて
も、ルーパーによる鉤針への糸掛けを確実に行なうこと
ができる環縫いミシンのルーパー駆動装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を好適に達成するため本発明に係る環縫いミシン
のルーパー駆動装置は、上下駆動される鉤針と、該鉤針
と同期的に回転制御されるルーパーとの協働により環縫
いを行う環縫いミシンにおいて、前記ルーパーに回転駆
動を与えるための制御モータと、前記制御モータに接続
され、前記ルーパーに対する鉤針の高さ位置が最適とな
るタイミングで該制御モータを制御する制御装置とを備
えたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の作用】ルーパーに対する鉤針の高さ位置が最適
となるタイミングでルーパーの回転制御が行われるた
め、ループ長の変更に伴って鉤針の下死点が変動しても
ルーパーによる鉤針への糸掛けが確実に行われる。

【０００９】

【実施例】次に本発明に係る環縫いミシンのルーパー駆
動装置につき、好適な一実施例を挙げて、添付図面を参
照しながら以下説明する。なお該ルーパー駆動装置は、
環縫いミシンであれば、一般家庭用であっても工業用の
多頭式環縫いミシンであっても好適に採用され得るもの
である。図１は、公知の環縫いミシンにおける針板１８
より下方の部位を示す縦断面、図２は、図１におけるＡ
−Ａ線断面図である。図に示す如く、垂直方向にルーパ
ー１を支持したルーパー土台２は、その下方に位置する
ミシンフレーム４上に固定されている。

【００１０】またルーパー土台２には、その上面レベル
を一致させた状態でミシンテーブル３が配設されてい
る。このミシンテーブル３には、その上方に配設された
ミシンヘッドに支持された状態で上下駆動される針棒
(何れも図示せず)の下端に鉤針５が取付けられている。
そして該鉤針５の下方位置に前記ルーパー１が配設され
ているが、このルーパー１は、その上端部および下端部
近傍に取付けられたベアリング６,６を介してルーパー
土台２に回転自在に支持されている。またルーパー１の
上面中心部には、鉤針５の侵入を許容する直径に寸法設
定された逃がし穴７が形成されると共に、その側方には
縫い糸の導出口８が開口しており、この導出口８がルー
パー１の中心部に沿って下端面にまで開口された中心孔
９に連通している。

【００１１】前記ルーパー１の側面には、ウォームホイ
ールに相当する第１のネジ歯車１ａが形成されている。
またルーパー１と直交する方向に配設された駆動軸１１
には、ウォームに相当する第２のネジ歯車１０が配設さ
れており、この第１ネジ歯車１ａと第２ネジ歯車１０と
が相互に歯合されている。この第２ネジ歯車１０が挿通
配置される駆動軸１１は、図２に示すように、前記ルー
パー土台２に貫通支持されたものであって、その一端部
が、モータブラケット１２を介してミシンフレーム４に
取付けられた制御モータ１３の出力軸１４に、カップリ
ング１５を介して連結されている。また該駆動軸１１の
他端部には、ブラケット１７によってミシンフレーム４
に固定されたエンコーダ１６が取付けられている。なお
前記制御モータ１３としては、その一例としてパルスモ
ータが好適に使用される。

【００１２】ルーパー１の上方部は前記針板１８により
閉塞されており、ルーパー１の上端面と針板１８の下面
との間に若干の隙間が形成されている。この針板１８が
ルーパー１の上面に設けられた前記逃がし穴７と対向す
る位置には、図に示す如く、鉤針５の通抜けを許容する
針孔１９が形成されると共に、ルーパー１の導出口８に
対応する糸通し孔２０が等角度間隔を空けて４個所形成
されている。またルーパー１の下方部には、縫い糸を巻
回した図示しない糸駒が配置されており、この糸駒から
繰り出された縫い糸が、ルーパー１に形成された前記中
心孔９の下端部から通されて糸導出口８から導出される
ようになっている。ルーパー１への糸通しを行う際に
は、この糸導出口８を針板１８の糸通し孔２０に整合さ
せた状態にし、針板１８の上面から糸通し孔２０を介し
て糸通し具を差込み、その先端に縫い糸を引っ掛けたの
ち糸通し具を引上げることでルーパー１に縫い糸が仕掛
けられる。

【００１３】鉤針５は、図示しないミシン主軸を駆動源
とする駆動機構により上下に往復駆動され、さらにこの
駆動機構に付設された上死点変更機構により上死点の変
更が行われるようになっている。上死点変更機構は、図
３に示すように、操作パネル２２で入力された設定値に
基づいて制御装置２１から送出される信号によって作動
するが、本実施例では、図４に示す如く、一定のストロ
ークを保持したまま、上死点の設定を１０段階の間で任
意に設定できるようになっている。この設定は縫製を開
始する前に予め操作パネル２２から設定される。図５
(a)は、この上死点を最上位の「１０」に設定したとき、
図５(b)は最下位の「１」に夫々設定したときの鉤針５の
動きをそれぞれ示すものであり、太線は上死点を、細線
は下死点にある状態を示している。この図４および図５
で明らかなように、設定値が大きいほど上死点が高くな
り、上死点が高くなるにつれて同じように下死点も高く
なるようになっている。

【００１４】次に、ルーパー１を回転制御するパルスモ
ータ１３の制御装置２１について図３を参照して説明す
ると、制御装置２１は各種データの演算を行なうマイク
ロプロセッサ、各種制御データを記憶したＲＯＭ、縫製
データを一時記憶するためのＲＡＭ、各種アクチュエー
タのドライバ、センサ等のやりとりを行うインターフェ
ース等を中心に構成されている。この制御装置２１には
前記操作パネル２２、ルーパー１を回転制御するための
パルスモータ１３のドライバ２３、ルーパー１の姿勢を
検出するための前記エンコーダ１６、鉤針５の位置を検
出するためにミシン主軸に結合されたエンコーダ２４が
夫々接続されており、後述する如く、環縫いを行ない際
に、各移動量が制御装置２１にフィードバックされるよ
う構成されている。更に被縫製物αを保持した保持枠
(図示せず)を前記ミシンテーブル３上でＸ−Ｙ駆動する
パルスモータ等のドライバも接続されている。

【００１５】ミシンが起動されてミシン主軸が回転駆動
されると、鉤針５の上下往復駆動が開始されると共に、
この動きに同期してルーパー１が、前記パルスモータ１
３によって所定タイミングで回転駆動される。このルー
パー１から導出された前記縫い糸は、下死点に達成する
直前の鉤針５に巻回された後、該鉤針５の上昇によって
その先端部のフック部５ａに引掛けられた状態で被縫製
物αから上方に引上げられる。そしてこの被縫製物αを
保持した保持枠(図示せず)が図の矢印方向に移動駆動さ
れることにより、図６に示す如く、環縫いが実行される
ことになる。この環縫いにおいては、被縫製物αの移動
方向に対して鉤針５を常に図示の向きにするよう１ステ
ッチ毎に鉤針５の方向制御が行われる。そして操作パネ
ル２２により設定された上死点の設定値(１〜１０)に応
じて、図４に示すように、鉤針５の上死点が変更され、
これによって形成されるループ長(ループ高さ)を変更す
ることができる。

【００１６】次に、制御装置２１によるルーパー１の糸
掛け制御について説明する。図１０は鉤針５のモーショ
ンとルーパー１の糸掛けタイミングの関係を示してお
り、実線イは上死点の設定値が「１０」のとき、二点鎖線
ロは上死点の設定値が「１」のときのそれぞれの鉤針５の
下端部のモーションを示す。

【００１７】前記鉤針５の上死点の設定値が「１０」のと
き、すなわち上死点が最も高く設定されている場合に
は、ミシン主軸の回転により鉤針５が下降して高さＡに
到達した時点(ミシン主軸角度ａ＝１１５°)で、図７の
(a)に示す如く、鉤針５の下端部がルーパー１の上端面
と一致する。この時点では、ルーパー１の糸導出口８が
同図の(b)に示す位置に待機しており、以後ミシン主軸
の回転に伴って鉤針５が下死点にまで下降すると共にル
ーパー１が時計方向に回転する。そして鉤針５が上昇し
て再び前記高さＡに到達した時点(ミシン主軸角度ｂ＝
２６０°)では、図８に示すように、ルーパー１が３６
０°回転して鉤針５のフック部５ａの回りに縫い糸βが
巻かれることになる。なお、図９に示す如く、この鉤針
５が上昇する過程で高さＢ(ミシン主軸角度ｅ)に達した
位置では、縫い糸βがすでに鉤針５のほぼ全周に巻回さ
れており、この時点から鉤針５がさらに上昇するととも
にルーパー１がさらに回転する。このことはミシン主軸
角度ｅの時点以降、鉤針５の上昇に伴って縫い糸βの張
力がさらに強まる状態となることを意味しており、従っ
て、鉤針５に縫い糸βが確実に引掛けられることとな
る。

【００１８】また鉤針５の上死点の設定値が「１」のと
き、すなわち上死点が最も低く設定されている場合に
は、図１０に示すように、鉤針５が上昇する過程で高さ
Ｂにまで到達するタイミング(主軸角度ｆ)が、設定値を
「１０」にした場合よりも遅くなるため、その遅れ分(主
軸角度ｅとｆとの差分)だけ糸掛け制御の開始タイミン
グおよび終了タイミングを遅らせて、鉤針５が高さＢと
なったときにルーパー１が図９に示す状態となるように
する。

【００１９】更に上死点の設定値「２」〜「９」の場合につ
いては、前述した説明から明らかなように、主軸角度ｅ
とｆの差分を略９等分した角度だけ糸掛け制御の開始お
よび終了タイミングをずらすことで、最適なタイミング
でルーパー１を回転駆動することができる。またこのタ
イミングの設定は、上死点の設定値に応じて制御装置２
１により自動的に行われる。これによりループ長の変更
に伴って鉤針５の下死点が変動する場合にもルーパー１
による糸掛けのミスが発生することがない。なお鉤針５
は、縫い模様に応じて回転制御され、鉤針５の前記フッ
ク部５ａの向きが各ステッチ毎に変更されるのである
が、その回転制御は糸掛け制御のＯＦＦ時にパルスモー
タ１３の回転駆動により行われる。また本実施例ではル
ーパーを回転駆動するための制御モータとしてパルスモ
ータ１３を使用したが、この駆動源としては該パルスモ
ータ１３の他に小型のサーボモータ等を使用してもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る環縫い
ミシンにおけるルーパーの駆動装置によれば、ルーパー
に対する鉤針の高さ位置が最適となるタイミングでルー
パーの回転制御が行われるため、ループ長の変更に伴っ
て鉤針の下死点が変動してもルーパーによる鉤針への糸
掛けが確実に行われ、これにより、ループ長の大小にか
かわらず目とびすることなく環縫いを行うことができ
る、等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る環縫いミシンのルーパー土台の側
断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】制御装置ブロック図である

【図４】上死点設定値の説明図である。

【図５】上死点設定の変更に伴う鉤針５とルーパー１の
関係を説明する説明図である。

【図６】環縫いの一例としての環縫いの様子を示す概略
図である。

【図７】ルーパー１による糸掛け動作を説明する説明図
である。

【図８】ルーパー１による糸掛け動作を説明する説明図
である。

【図９】ルーパー１による糸掛け動作を説明する説明図
である。

【図１０】鉤針５のモーションと糸掛け動作の関係を示
すタイミング図である。

【符号の説明】

１ ルーパー ５ 鉤針 １３ パルスモータ ２１ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下駆動される鉤針(5)と、該鉤針(5)と
   同期的に回転制御されるルーパー(1)との協働により環
   縫いを行う環縫いミシンにおいて、 前記ルーパー(1)に回転駆動を与えるための制御モータ
   (13)と、 前記制御モータ(13)に接続され、前記ルーパー(1)に対
   する鉤針(5)の高さ位置が最適となるタイミングで該制
   御モータ(13)を制御する制御装置(21)とを備えたことを
   特徴とする環縫いミシンにおけるルーパーの駆動装置。