ミシン
【課題】部品について過剰に高精度な寸法精度、部品について過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される利点が得られるミシンを提供する。
【解決手段】送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部１２ｂと、タイミング設定部１２ｂの退避開始タイミングに関するタイミング情報を検知し、その検知信号を制御部に出力するセンサ１４とが設けられている。タイミング設定部１２ｂにおいては、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング情報は前倒しされて設定されている。
【解決手段】送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部１２ｂと、タイミング設定部１２ｂの退避開始タイミングに関するタイミング情報を検知し、その検知信号を制御部に出力するセンサ１４とが設けられている。タイミング設定部１２ｂにおいては、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング情報は前倒しされて設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は布などの被裁縫物を送り方向に送る送り歯を有するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１として、ミシン速度が、予め設定してある基準速度以上か否かを判別する判別手段を備え、ミシン速度が基準速度以上と判別されたときには、被裁縫物の送り終わりを第一のタイミングとする高速時制御を行い、ミシン速度が基準速度未満と判別されたときには、被裁縫物の送り終わりを、前記第一のタイミングより速い第二のタイミングとする低速時制御を行うミシンが開示されている。
【０００３】
特許文献２としては、機枠に取り付けられたサーボモータに対して、エンコーダを組付ける為のエンコーダ組付けモードを備え、エンコーダ組付けモードでは、サーボモータのステータに対してロータと基準位置に位置決めする制御を行う。位置決めされた状態でエンコーダをエンコーダ軸に対して回転させ、位置決めされたステータとロータに対応する角度信号がエンコーダから出力されると、一致信号を出力する、エンコーダ組付け機能を有するミシンが開示されている。
【０００４】
特許文献３として、モータエンコーダによって回転角度に応じたパルスを発生させ、ミシン針位置の検出信号を基準としてエンコーダパルスをカウントし、モータの回転力をミシン主軸に伝達するベルトのプーリ比を乗じてミシン主軸の回転角度を検知する技術が知られている。その回転角度が予め設定されたアクチュエータを駆動する主軸角度と一致した時点でアクチュエータを駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７９６６６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９３２７６号公報
【特許文献３】特開平６−２０５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許献１によれば、被裁縫物の送り機構に用いられるステッピングモータは、ミシン最高速度で送り駆動可能な区間で送り動作を完了できる能力が必要であり、ステッピングモータの小型化には貢献できない。
【０００７】
特許文献２によれば、エンコーダ組み付け時に、サーボモータやエンコーダに制御と信号検出のために通電が必要であり、組付け工程が複雑になる。この場合、部品について高精度な寸法精度、部品について高精度な組付精度が要請される。
【０００８】
特許文献３によれば、エンコーダがミシンの主軸ではなくモータに取り付けられており、ベルトを介して回転力を伝達しているため、布に針が貫通する時の針棒を介した主軸への抵抗発生時や、速度変化時には、ベルトに撓みや張りの変化が生じ、モータと主軸のタイミングのずれが生じ、それが各種アクチュエータの動作タイミングのずれに繋がる。この場合、部品について高精度な寸法精度、部品について高精度な組付精度が要請される。
【０００９】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、制御部が、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングをより速く検知することができ、従って、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構等の応答遅れなどに起因して遅延動作が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに速やかに出力し、これにより送り歯運動機構の作動を速やかに開始でき、さらに、部品について過剰に高精度な寸法精度、部品について過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される利点が得られるミシンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るミシンは、ミシン本体と、ミシン本体に取り付けられた回転可能な上軸と、上軸の回転に伴い昇降すると共に針を取り付ける針棒と、ミシン本体に取り付けられた針板と、針板の上面よりも上方に突出すると共に針板の上面よりも下方に退避する運動を行うことにより針板上の被裁縫物を送り方向に送る送り歯と、送り歯に対して上下方向に沿った運動および水平方向に沿った運動をさせることにより、送り歯を針板の上面よりも上方に突出させると共に針板の上面よりも下方に退避させる運動を送り歯に行わせる送り歯運動機構と、送り歯の送り量を調整する送り調整器と、送り調整器の送り量調整用の動力源となるアクチュエータと、少なくともアクチュエータを制御する制御部と、上軸に装備され、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部と、タイミング設定部の退避開始タイミングに関するタイミング情報を検知し、その検知信号を制御部に出力するセンサとを具備しており、
タイミング設定部においては、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング情報は上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。
【００１１】
本発明によれば、送り歯の送り量を変化させるにあたり、送り歯運動機構の作動を開始し、送り歯の送り量を調整する。この場合、制御部は、タイミング設定部のうち、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを検知すると、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が開始され、送り歯の送り量が調整される。
【００１２】
ところで、送り歯の送り量の調節は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避している状態において実行されることが好ましい。ここで、制御部の回路上の事情により、信号伝達時間を必要とし、ミリ秒またはマイクロ秒単位であるが、ある程度の応答時間を要する。さらに、アクチュエータ、送り歯運動機構についても寸法公差および組付公差等の関係で、ある程度、応答に時間を要する問題がある。応答を高速とするためには、制御部の場合、高速応答性を必要とし、制御部が高価となる問題がある。さらに、アクチュエータおよび送り歯運動機構についても、寸法公差および組付公差等を極めて小さくさせる必要があり、部品コストおよび組付コストが必要以上に高価となる問題がある。さらに寸法公差および組付公差が極めて小さくなるため、アクチュエータおよび送り歯運動機構の組付作業も面倒となる問題がある。
【００１３】
この点について本発明は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避が開始される退避開始タイミングを制御部がより速く検知することを目指す。このため本発明によれば、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングの検知にあたり、退避開始タイミングをできるだけ速く検知するように、タイミング設定部において、退避開始タイミングに関するタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。このため、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングを制御部がより速く検知することができる。従って、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構の応答遅れなどに起因して遅延動作が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令を制御部はアクチュエータに速やかに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が速やかに開始され、送り歯の送り量が速やかに調整される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイミング設定部においては、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング設定部のタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。従って本発明によれば、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構の応答遅れなどに起因して遅延が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに速やかに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が速やかに開始され、送り歯の送り量が速やかに調整される。
【００１５】
理論上、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避しているときである。この点について本発明によれば、遮蔽板等のタイミング設定部において、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングに関するタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されているため、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲をより長く設定できる。
【００１６】
本発明によれば、遮蔽板等のタイミング設定部において、退避開始タイミングに関するタイミング情報は上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。このため広がった設定範囲に相当する分の誤差を、ミシンの部品の精度や組付精度の緩和に反映させることができる。この結果、部品の過剰に高精度な寸法精度、部品の過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される。即ち、寸法精度がより粗い部品でも、組付精度がより粗い組付けでも、従来と同じミシン動作を保障できるようになる。従って部品単価を低下させたり、組付作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施したミシンの要部を示した斜視図である。
【図２】本発明を実施した送り機構の要部を示した斜視図である。
【図３】本発明を実施した送り機構の正面図である。
【図４】本発明を実施した送り機構のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明を実施した送り機構のＶ−Ｖ線に沿った断面図である
【図６】本発明を実施した送り機構の背面図である。
【図７】本発明を実施例におけるミシンの制御部のブロック図である
【図８】針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送り切替のタイミング設定との関係を示すグラフである。
【図９】（Ａ）は従来技術の送りタイミング用の遮蔽板とセンサとの関係を示す図であり、（Ｂ）は本発明の送りタイミング用の遮蔽板とセンサとの関係を示す図である。
【図１０】他の実施形態にかかり、針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送りタイミングとの関係を示すグラフである。
【図１１】別の実施形態に係り、針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送りタイミングとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
タイミング設定部を機械的な遮蔽板とすることができる。タイミング設定部において、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングに関するタイミング情報は、前倒しされて設定されているため、次の（１）〜（４）の効果を期待できる。
（１）この場合、ミシンの上軸の回転速度に関わらず必ず発生する応答遅れ時間（例えば、センサの信号出力の時刻からアクチュエータの動作信号の出力の時刻までの時間）を、遮蔽板（タイミング設定部）に設定角度（物理情報）として予め設定することができる。この場合、送り調整器の駆動源であるアクチュエータの実際の動作タイミングの遅れによる不具合を低減することができる。
（２）理論上、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避しているときである。設計上で設定される送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な範囲を設定する際に、従来、動作遅れ誤差として含まれていたセンサ信号伝達時間（センサからアクチュエータまでに信号が伝達される時間）の遅れによる弊害を排除することができる。この場合、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲をより長く設定できる。
（３）上記した（２）により、アクチュエータの駆動時間が従来のミシンよりも長くできる。よって、アクチュエータの能力を抑え、応答性が高速ではないものの廉価なステッピングモータ等のアクチュエータを使用できる。ひいては廉価なミシンを提供できる。
（４）上記した（２）により、広がった設定範囲に相当する分の誤差を、ミシンの部品の部品精度や組付精度の緩和として反映させることができる。従って、部品の過剰に高精度な寸法精度、部品の過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される。即ち、寸法精度がより粗い部品や組付けでも、従来と同じミシン動作を保障できるようになる。従って部品単価を低下させたり、組付作業性を向上させることができる。
【００１９】
本発明の一視点によれば、横軸を上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を送り歯の上下動量を示す軸とするとき、上軸回転角度を示す軸において、送り歯が針板の上面よりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、送り歯の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、送り歯の退避状態が開始されるタイミング設定部の退避開始タイミングを報知するタイミング情報をｒｓ１とし、送り歯の退避状態が終了するタイミング設定部の退避終了タイミングを報知するタイミング情報をｒｆ１とする。このとき、上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されている形態が採用できる（図８の特性線Ｗ１参照）。
【００２０】
本発明の一視点によれば、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている形態が採用できる。
【００２１】
本発明の一視点によれば、単位時間あたりの上軸回転数に関する物理情報を検知する上軸回転数検知手段が設けられており、前記センサが検知してからアクチュエータを動作させる信号を出力するまでの時間がΔＴ［秒］とされるとき、上軸回転数検知手段が検知した上軸回転数が相対的に低速であるときにおけるΔＴは、上軸回転数が相対的に高速であるときにおけるΔＴよりも大きくできる形態が採用できる。この場合、上軸回転数の変化に対応できる。本発明の一視点によれば、上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順ではなく、ｒｓ１、ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順で配列されていても良い。
【００２２】
（実施形態１）
図１〜図１０は実施形態１の概念を示す。図１は本発明を実施したミシンの要部を示した斜視図である。ミシンは機枠１をもつ。上軸２はこれの軸線が横方向に延びる横軸形であり、図示されない機枠１に図示されない軸受けによって回転自在に支持されている。上軸２の一端２ｅには、ハンドホイール３、プーリ４が固着されている。プーリ４には、大径部の従動プーリ４ａと図示しないが第１のタイミングプーリ４ｂが形成されている。機枠１にはメインモータ５が固着されている。メインモータ５に固着されたモータプーリ６と従動プーリ４ａには、エンドレス状の駆動ベルト７が掛けられている。メインモータ５の回転は減速されて上軸２に伝えられる。上軸２の他端２ｆには、周知のように針棒クランク８更にはクランクロッド９が固定されている。クランクロッド９により針棒１０が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に上下動する。針棒１０は図示しない針棒腕によって上下摺動可能に保持されている。針棒１０には針留め１０ｃを介して針１０ｄが取り付けられている。
【００２３】
また上軸２の一端２ｅには、等分割されたスリット１２ａが形成された円板１２ｘと、送り調整器１３の動作タイミングを検出する遮蔽板１２ｂと、図示しない振り幅機構の動作タイミングを検出するための遮蔽板１２ｃとからなるエンコーダ１２（上軸回転数検出手段）が固着されている。円板１２ｘのスリット１２ａを検出するセンサ１４ａと、遮蔽板１２ｂを検出するセンサ１４ｂと、遮蔽板１２ｃを検出するセンサ１４ｃが設けられている。センサ１４はセンサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有しており、機枠１に固定されている。エンコーダ１２は、単位時間あたりの上軸２の回転数を検出する上軸回転数検出手段として機能する。
【００２４】
下軸１５はこれの軸線が横方向に沿っている横軸形であり、機枠１に固着された軸受けにより回動自在に支持されている。下軸１５の一端１５ｅには第２のタイミングプーリ１６が止めねじ１７により固着されている。第２のタイミングプーリ１６と第１のタイミングプーリ４ｂとは、同一歯数に設定されている。一方、下軸１５の他端１５ｆには図示しないがねじ歯車および釜が固着されており、図示しない釜が２倍に増速されて回転する。第１のタイミングプーリ４ｂと第２のタイミングプーリ１６には、エンドレス状のタイミングベルト１９が巻き掛けられている。上軸２と下軸１５は通常は等速回転する。第１のタイミングプーリ４ｂと第２のタイミングプーリ１６との間には、テンションプーリ２０がタイミングベルト１９の緩み側に外側から設置されている
下軸１５の他端１５ｆには、下軸１５の回転力を駆動力とする送り機構２１（送り歯運動機構）が設けられている。送り機構２１は図２〜図６に示されている。図２〜図６に示されているように、送り機構２１は、針板２９の上面２９ｕ上の布等の被裁縫物をミシンの前後方向（図２に示す矢印ＦＲ方向）に搬送する送り歯２２と、送り歯２２を支持する送り台２３とを有する。図２から理解できるように、水平送り腕２４の下端２４ｄは機枠１に対し軸２４ｋによって回転自在に保持されている。送り台２３は、水平送り腕２４の上端２４ｕに回転自在に組みつけられている。送り歯２２は、下軸１５の他端１５ｆに固定された偏心カム２５の一側面に円筒端面をカム面とする上下送りカム２５ａと上下送りリンク２６とを介して連動している。従って、送り歯２２は、下軸１５の回転に応じて変化するカムリフト量に対応して上下動（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）を行う。
【００２５】
また図５から理解できるように、偏心カム２５には水平送りロッド２７の下面２７ｄが当接している。水平送りロッド２７の他端２７ｆは水平送り腕２４の高さ方向の中間部２４ｍに軸部２７ｒを介して矢印Ｙ１，Ｙ２方向に回転自在に連結されている。図２に示すように、水平送りロッド２７のうち偏心カム２５側には水平送りロッド軸２８が固着されている。水平送りロッド軸２８は、送り調整器１３の角駒１３ａに嵌合されている。ここで、下軸１５がこれの軸線回りで回転すると、偏心カム２５がカム面２５ｃと共に回転する。これにより水平送りロッド２７（図２参照）が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に上下動し、送り調整器１３の角駒１３ａに嵌合した水平送りロッド軸２８が、角駒１３ａに規制された状態で、水平送りロッド２７が上下動する。角駒１３ａの傾きにより水平送りロッド２７の軸部２７ｒは図５のＦＲ方向に移動させられることになる。ひいては水平送りロッド２７が軸２７ｒを中心として送り調整器１３の角駒１３ａに沿って上下動する。これにより水平送りロッド２７の水平方向の移動量を規制し、軸部２７ｒは水平送りロッド２７の水平方向移動量を水平送り腕２４を介して送り台２３に伝達する。
【００２６】
前述した上下送りカム２５ａによる上下方向（Ｙ１，Ｙ２方向）の往復運動と、偏心カム２５および送り調整器１３による水平方向の往復運動とを組み合わせることで、送り歯２２が略矩形の運動軌跡を描きことができる。この軌跡上の上部では、送り歯２２の先端が針板２９の上面２９ｕに突出するため、送り調整器１３によって規制された送り量だけ被裁縫物を送り歯２２で送り方向に送ることができる。搬送した後、送り歯２２は針板２９の上面２９ｕよりも下に退避する。また送り調整器１３の角駒１３ａの矢印Ｕ１，Ｕ２方向への角度によって、正逆の反転や送り量を調整、あるいは送り量を０にすることなどは周知の技術である。
【００２７】
送り歯２２の矩形運動の回転数は下軸１５の回転数と一致しており、且つ、下軸１５の回転数は上軸２の回転数と前述のとおり一致している。このため、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕに浮上する周期と、針棒１０の上下動の周期と、上軸２の回転の周期とは一致している。この場合、図８は、針棒１０の針棒上死点を０°とするとき、横軸の回転角度を上軸回転位相（上軸回転角度）として、針棒１０（ミシン針先端）の上下軌跡と、送り歯２２の上下軌跡とをそれぞれ示す。図８から理解できるように、針先端が針板２９の上面２９ｕより下にある状態、すなわち、被裁縫物に針が刺さった状態で、被裁縫物を送り歯２２で送ると、針１０ｄが折れてしまうおそれがある。これを防止するため、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕより上方に浮上してさらに送り歯２２が水平方向に移動するタイミングは、少なくとも針１０ｄの先端が針板２９の上面２９ｕより上にある範囲となるように設定されている。本実施形態では、針１０ｄの先端が針板２９の上面２９ｕよりも下方に存在する領域は、針棒上死点を０°とするとき、上軸回転角度が１０７．５°（図８に示すタイミングｒａ）〜２６９°（図８に示すタイミングｒｂ）の範囲である。また、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕより下方に退避している領域は、上軸回転角度が１３４°（図８に示すタイミングｒｓｏ）〜２９７°（図８に示すタイミングｒｆｏ）のときに設定されている。
【００２８】
続いて、送り調整器１３の送り量の調整機構について説明を加える。本実施形態によれば、図２〜図６に示すように、送り調整器１３は、前述した水平送りロッド軸２８に嵌合する角駒１３ａと、角駒１３ａの中心に固定された送り調整器軸１３ｂと、送り調整器１３の駆動力源である送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）のモータ軸に固定された送りモータギア３１と、送りモータギア３１の歯部に噛み合うギア部１３ｃとから成る。送り調整器軸１３ｂは、機枠に固定された送り調整器ブッシュ３２に回転自在に取り付けられている。送り調整用のステッピングモータ３０の回転量に応じて、仮想水平線に対する角駒１３ａの傾き角度が変化する。角駒１３ａが図５に示す一点鎖線のような角度とされているとき、送り歯２２はミシン本体のうちの前側で針板２９の上面２９ｕよりも浮上し、ミシン後方へ被裁縫物を搬送させ、さらに針板２９の上面２９ｕの下方へ退避する（正送り）。また、角駒１３ａが図５の実線の角度に保持されているときには、送り歯２２はミシン本体のうちの後側で針板２９の上面２９ｕに浮上し、ミシン前方へ被裁縫物を搬送する。このように針板２９の下へ退避する（逆送り）。ジグザグミシンにおいては、一針毎に前述の正送りと逆送りと、針棒１０の左右方向（矢印ＬＲ方向）の振幅を組み合わせて様々な模様を形成することが周知の技術として知られている。
【００２９】
図７は制御系を示す。図７に示すように、ＣＰＵ３３ａおよびメモリ３３ｃをもつ制御部３３には、送り設定入力装置３４，ボタンホール切替検出手段３５，エンコーダ１２，押え金上下位置検出手段３６，送りタイミング用のセンサ１４からの信号が入力される。制御部３３からの制御信号は、表示装置３７に出力され，幅出し用モータ駆動回路３８を介して幅出し用モータ４１に出力され、送り量調整用モータ駆動回路３９を介してステッピングモータ３０に出力され、メインモータ駆動回路４０を介してメインモータ５に出力される。
【００３０】
図８は、ミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。図８では、横軸は上軸回転角度を示すとされ、縦軸は送り歯２２および針棒１０の上下動量を示す軸とされている。図８において特性線Ｂ１は針棒１０の上下動軌跡を示し、特性線Ｂ２は送り歯２２の上下動軌跡を示す。図８に示す上軸回転角度を示す軸において、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとする。送り歯２２の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏとする。更に、図８の特性線Ｗ１０として示すように、従来の遮蔽板１２ｂにおいて、送り歯２２の退避状態が開始される退避開始タイミングを報知するタイミング情報をｒｓ１０とし、送り歯２２の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知するタイミング情報をｒｆ１０とする。
【００３１】
本実施形態のミシンは以上のように構成されており、その動作は次の通りである。即ち、送り歯２２が布等の被裁縫物を持ち上げて送る送り方向の切り替えや布の送り量を調整するためには、送り調整器１３の角駒１３ａを矢印Ｕ１，Ｕ２方向（図５参照）に揺動操作させる必要がある。この揺動操作の時期的タイミングは、送り歯２２が布等の被裁縫物から離れた状態、すなわち、送り歯２２の上端が針板２９の上面２９ｕより下方に退避した状態で行われなければならない。このため、送り調整器１３およびステッピングモータ３０が駆動できる時間範囲は、理論的には、従来のミシンによれば、図８の特性線Ｂ２から理解できるように、上軸回転位相（上軸回転角度）で１３４°〜２９７°の範囲（図８に示す範囲Ａ，つまりタイミングｒｓｏとタイミングｒｆｏとの間）でなければならない。図８に示す範囲Ａは、送り歯２２が針板２９の上面２９よりも下方に存在する範囲を示す。従来のミシンによれば、送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）の動作タイミングは、図９（Ａ）（Ｂ）に示す遮蔽板１２ｂ（タイミング設定部）の端１２ｂ１，１２ｂ２の設定角度（物理情報）として検出されていた。図９（Ａ）は従来の遮蔽板１２ｂの設定角度を示す。図９（Ｂ）は本発明の遮蔽板１２ｂの設定角度を示す。この遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２の設定角度（図９（Ａ）（Ｂ）参照）は、針棒上死点を０°として、上軸２の回転角度（回転位相）により決定される。しかしながら実際の設計および組付けにおいては、部品の組付精度や部品の寸法精度に起因してセンサ１４の検出タイミング誤差、遮蔽板１２ｂの取付誤差、上軸２と下軸１５との組付誤差、下軸１５と偏心カム２５との取付角度誤差などが発生するおそれがある。かかる誤差の発生を考慮すると、従来のミシンでは、図８の特性線Ｗ１０として示すように、送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）の実際の駆動範囲は、図８の範囲Ａより小さくなる。即ち、従来のミシンでは、１４９°〜２８１°の範囲（図８に示す範囲Ｂ）内とすることが好ましい。従って、従来のミシンでは、図９（Ａ）に示すように、遮蔽板１２ｂにおいて、針棒軌跡の上死点（０°）から端１２ｂ１までの角度（図８に示すタイミングｒｓ１０，s:start）は１４９°に設定され、且つ、針棒軌跡の上死点（０°）から端１２ｂ２までの角度（図８に示すタイミングｒｆ１０，f:finish）は２８１°に設定されていた。これは図８の特性線Ｗ１０に相当する。
【００３２】
上記した事情を考慮すると、従来技術において、送り調整用のステッピングモータ３０の駆動能力としては、ミシンの上軸２の最高回転数でのステッピングモータ３０の駆動範囲（図８に示す範囲Ｂ）に相当する時間の間に、送り調整器１３の角駒１３ａの角度調整（図５の矢印Ｕ１，Ｕ２方向）を完了できる能力が必要となる。これについて本実施形態によれば、上軸２の最高回転数が７５０ｒｐｍであると仮定すると、上軸２がこれの軸線回りで１回転するときに要する時間は、１／（７５０／６０）＝０．０８[秒]である。このうち、送り調整用のステッピングモータ３０が駆動できる駆動時間は、０．０８[秒]×（２８１°−１４９°）／３６０°＝０．０２９[秒]＝２９[ミリ秒]である。このためステッピングモータ３０の高速化が要請されるが、ステッピングモータ３０が高価となる。
【００３３】
あるいはステッピングモータ３０の駆動範囲をできるだけ広く利用するためには、各部品の寸法精度を一般的な寸法精度以上に高めた上で、組付時にタイミング調整できる箇所を設け、動作確認を行いながら、タイミングがほぼ一致するように厳密に組み付けなければならず、高い組付精度が必要とされる問題がある。
【００３４】
上記したミシンにおいて、上軸２の最高回転数が７５０ｒｐｍと仮定される場合には、わずか０．００１[［秒］] ＝１[ミリ秒]の間に、上軸２が４．５°（４．５°＝３６０°／０．０８×０．００１）も回転するため、わずかなタイミングのずれも許されない。このような設計においては、前述したようにステッピングモータ３０として高い性能をもつ高価なものとなる問題がある。あるいは、ステッピングモータ３０は能力を抑えたより小型のものを採用したとしても、センサ関連やカム関連の部品には、より厳密な寸法精度および組付精度を要求される問題がある。さらに、厳密な調整が必要な組付工程によって、トータルでミシンのコストアップになってしまう問題がある。
【００３５】
この点について本実施形態は上記した問題を鑑みなされたものであり、過度な部品精度や組付け精度を要求せず、かつ、従来よりも小型で過剰な応答性能が要請されないステッピングモータ３０（アクチュエータ）の採用を可能とするものである。
【００３６】
前述の通り、送り調整器１３を駆動させるステッピングモータ３０の駆動タイミングは、基本的には、上軸２に固定された遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１が上軸２と共に同方向に回転し、センサ１４のセンサ１４ｂを遮蔽するタイミングによって決定される。上軸２に固定された遮蔽板１２ｂがセンサ１４ｂを遮蔽すると、センサ１４ｂから制御部３３に検知信号が入力される。この後、制御部３３のＣＰＵ３３ｃは、送り量に関するステッピングモータ３０のステップ数を決定する。さらに制御部３３は送り量調整用のモータ駆動回路３９に制御信号を出力し、その後、ステッピングモータ３０の駆動が開始される。すなわち、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１のタイミング（ｒｓ１０）を検知してから、ステッピングモータ３０が動作開始するまでの時間ΔＴは、ステッピングモータ３０の仕様、駆動するステップ数などによるが、０．０３０[秒]＝３０[ミリ秒]程度は必要であると一般的には考えられている。
【００３７】
ところがこの時間内には、（ｉ）前述した遮蔽板１２ｂがセンサ１４ｂの端１４ｂ１を遮断してセンサ１４ｂからセンサ信号が出力され、（ｉｉ）さらに信号が制御部３３内で処理され、（ｉｉｉ）さらに制御部３３がステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでにかかる時間が含まれている。すなわち、０．００３〜０．００５[秒]＝３〜５[ミリ秒]の時間が含まれている。これは信号が流れるのに要する時間であり、ステッピングモータ３０が実際に駆動し始めるまでに必要される時間であり、基本的には、ミシンの回転数に関係なく発生する。
【００３８】
前述の通り、例えば、上軸２の回転数が７５０ｒｐｍである場合には、０．００１[秒] ＝１[ミリ秒]の間に、上軸２は４．５°回転するため、０．００３[秒] ＝３[ミリ秒]では、上軸２は１３．５°（４．５°×３＝１３．５°）回転する。すなわち、センサ１４が検知してから送り調整器１３の角駒１３ａが動き始めるまでに１３．５°のずれがステッピングモータ３０の駆動ステップ数に関係なく発生する。
【００３９】
そこで本実施形態では、前述のセンサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから送り調整器１３の角駒１３ａが動き始めるまでに必要な時間によって発生する動作タイミングずれ（ステッピングモータ３０の動作タイミングずれ）を、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の設定にあたり、上軸回転角度０°側（針棒上死点側，図８の矢印Ｘ１方向）に向けて予め前倒しで組込んでいる。このような本実施形態によれば、ステッピングモータ３０の動作タイミングの実際の遅れによる問題を軽減でき、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間範囲を広げることができる。具体的には、上軸２の回転数をＲ[ｒｐｍ]とし、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動させる制御指令がステッピングモータ３０に出力されるまでに要する時間をΔＴ[秒]とする。ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ[°]とする。この場合、基本的には、式（１）が成立する。
Δｒ＝３６０°×（Ｒ／６０）×ΔＴ……式（１）
図８を用いて説明を加えると、従来では、図８の特性線Ｗ１０として示すように、従来の遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１４９°〜２８１°（図８に示す範囲Ｂ）とされている。この場合、実際の動作タイミングについては、前述のセンサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動させる指令がステッピングモータ３０に出力されるまでの時間（ΔＴ）がかかるため、ΔＴを考慮し、従来では、図８の特性線Ｗ１１として示すように、１６２．５°（１４９°＋１３．５＝１６２．５°）〜２８１°の範囲（図８に示す範囲Ｃ）となる。
【００４０】
この点について本実施形態によれば、図８の特性線Ｗ１として示すように、タイミング設定部として機能する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１について、即ち、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングをより速く検知するように、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）は、従来に係るタイミングｒｓ１０よりも、針棒上死点側に向けて（つまり、上軸回転角度０°側に向けて、換言すると、図８および図９（Ｂ）における矢印Ｘ１側に向けて）、ΔＴぶん前倒しされて設定されている。
【００４１】
このような本実施形態によれば、図８に示すように、横軸を上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を送り歯２２の上下動量を示す軸とするとき、上軸回転角度を示す軸において、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏ（s:start）とし、送り歯２２の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏ（f:finish）とする。更に、図８に示すように、送り歯２２の退避状態が開始される退避開始タイミングを報知する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１のタイミングをｒｓ１とする。送り歯２２の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ２のタイミングをｒｆ１とする。この場合、本実施形態によれば、図８の特性線Ｗ１から理解できるように、上軸回転角度を示す軸において、０°側から進行方向（矢印Ｘ２方向）に向けて、ｒｓｏ，ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されている。
【００４２】
ここで、本実施形態に係る図８の特性線Ｗ１によれば、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている。Δα＜（０．４〜１．０）×Δβとされている。上記したように本実施形態によれば、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）が上軸回転角度０°（針棒上死点）側に向けて（矢印Ｘ１方向に向けて）、前倒しされて設定されているためである。なお、Δβは、寸法公差および組付公差等に起因する応答遅れを考慮したものである。
【００４３】
このような本実施形態によれば、図９（Ｂ）に示すように、針棒上死点（０°）から、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１までのタイミング設定が１３５．５°である。針棒上死点（０°）から、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ２までのタイミング設定が２８１°である。結果として、この場合、図８の特性線Ｗ２として示すように、送り調整器１３およびステッピング３０の実際の駆動範囲は、図８の範囲Ｄとなり、１４９°〜２８１°となる。本実施形態に係る実際の遮蔽板１２ｂの形状は図９（Ｂ）に示す如くである。
【００４４】
このように本実施形態では、従来、ミシンの部品の組付誤差やステッピングモータ３０などの動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間ΔＴ［秒］と、ΔＴ［秒］に回転する上軸２の回転量をΔｒ［°］とを、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定において、前倒しで、上軸回転角度０°側（前回の針棒上死点側）に予め盛り込んでいる。このような本実施形態によれば、ステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れ等の遅れ動作が発生するとしても、遅れ動作による不具合を軽減するとともに、特性線Ｗ２と特性線Ｗ１１との比較から理解できるように、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間をほぼΔＴぶん増やすことができる。従って本実施形態によれば、従来品よりも応答速度が必ずしも速くない廉価なステッピングモータ３０を採用することができ、ミシンコストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の応答速度および能力を従来同様に維持しつつも、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間をほぼΔＴぶん増やすことができるため、部品の寸法精度や組付精度を従来よりも緩和させることができ、部品の寸法公差および組付公差を増大でき、部品をより一層加工しやすくしたり、組付けし易くすることができる利点が得られる。
【００４５】
（実施形態２）
図１０は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏するため、図１〜図７、図９を準用できる。但し、上軸２が高速回転する場合と低速回転する場合とを使い分けている。図１０は、本実施形態のミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。具体的には、上軸２の回転数をＲ[ｒｐｍ]とし、センサ１４ｂが遮蔽板１２の端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、制御部３３がステッピングモータ３０を駆動させる指令を出力されるまでに要する時間をΔＴ[秒]とする。ΔＴ[秒]の間に上軸２が回転する回転量をΔｒ[°]とすると、基本的には、前述したように式（１）が成立する。Δｒ[°]＝３６０°×（Ｒ／６０）×ΔＴ……式（１）
図１０を用いて説明すると、上軸２が高速回転のとき、上軸回転数Ｒ＝７５０［ｒｐｍ］、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］と仮定した場合には、ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ１とすると、上記した式（１）により、Δｒ１＝１３．５°となる。この場合、送り調整器１３およびステッピングモータ３０が実際に駆動するタイミングは１４９°（１３５．５°＋１３．５°＝１４９°）〜２８１°の範囲（図１０に示す範囲Ｇ）となる。
【００４６】
このように本実施形態では、上軸２が高速回転の場合には、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１３５．５°〜２８１°であり、図１０において特性線Ｗ１として示される。この場合、Δｒ１（Δｒ１＝１３．５°）を考慮しているため、１３５．５°＋１３．５°＝１４９°が成立する。すなわち、図１０において特性線Ｗ２highとして示されるように、Δｒ１を考慮し、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲は１４９°〜２８１°（図１０の範囲Ｇ）である。
【００４７】
これに対して上軸２が低速回転のときには、上軸回転数Ｒ＝７５［ｒｐｍ］、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］と仮定した場合には、ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ２とすると、上記した式（１）により、Δｒ２＝１．３５°（Δｒ２＜Δｒ１）となる。ここで、本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１３５．５°〜２８１°であり、これは図１０の特性線Ｗ３（＝特性線Ｗ１）として示されている。このように上軸２が低速回転の場合には、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動範囲は範囲Ｈとして示され、Δｒ２（Δｒ２＝１．３５°）を考慮しているため、１３５．５°＋１．３５°＝１３６．８５°が成立する。この場合、駆動範囲は１３６．８５°〜２８１°である。この結果、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲（図１０に示す範囲Ｈ）の始期Ｈｓは、タイミングｒｓｏ（送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方となるタイミング）よりも早めとなるおそれがある。
【００４８】
そこで本実施形態によれば、エンコーダ１２によって検出された上軸回転数に応じて、制御部３３からの指令によって上軸回転角度の補正値Δｒ３を算出する。補正値Δｒ３は、上軸２の回転速度が低速である程、大きく設定されており、メモリ３３ｃのエリアに格納されている。あるいは、式（２）に基づいてΔｒ３を演算する。あるいは、Δｔをメモリ３３ｃのエリアから取り出しても良い。
Δｔ＝（Δｒ３／３６０°）×（６０／Ｒ）……式（２）
この結果、上軸２が低速回転である場合には、センサ１４ｂが遮蔽板１２の端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、ステッピングモータ３０はΔｒ２＋Δｒ３（Δｔ＋ΔＴ［秒］）遅れて動作を開始するように補正する。ここで、Δｔ＋ΔＴ［秒］は、上軸回転角度に直すと、Δｒ２＋Δｒ３（＝Δｒ１）である。このように補正された場合、図１０における特性線Ｗ５lowに示す動作タイミングとなり、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲（図１０に示す範囲Ｋ）となる。
【００４９】
１例として、上軸回転数Ｒ＝７５［ｒｐｍ］と低速とし、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］の場合には、上記した式（１）により、Δｒ２＝１．３５°である。これに対して、上軸回転数Ｒ＝７５０［ｒｐｍ］と高速とした場合には、Δｒ１＝１３．５°であった。この差は、１３．５°−１．３５°＝１２．１５°となるため、上記した式（２）に基づけば、ΔＴ＝０．０２７［秒］＝２７［ミリ秒］となる。よって、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検出してから、０．００３［秒］＋０．０２７［秒］後に、即ち、０．０３［秒］後に、ステッピングモータ３０が動き始めることになるが、０．０３［秒］間において、上軸２は１．３５°＋１２．１５°＝１３．５°回転しているため、ステッピングモータ３０の動作範囲は１４９〜２８１°となるのである（図１０に示す範囲Ｋ）。
【００５０】
このように本実施形態においても、前記した実施形態と同様に、従来、組付誤差や動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂを検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間を、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定に予め前倒しで盛り込んでいる。これによりステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れが発生するとしても、当該駆動タイミング遅れを軽減するとともに、図１３においてステッピングモータ３０の駆動時間を増やすことができる。すなわち、従来よりも小型のステッピングモータ３０を採用することができ、製造コストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の能力は従来同様としつつも、部品の加工精度や組付けの精度を緩和させ、より一層加工しやすくしたり、組付けしやすくすることができる
（実施形態３）
図１１は実施形態３を示す。本実施形態は前記した実施形態１，２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏するため、図１〜図７、図９を準用できる。図１１は、本実施形態のミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。図１１に示すように、上軸回転角度を示す軸において、０°側から上軸回転角度０°側から進行方向に向けて（矢印Ｘ２方向に向けて）、タイミングはｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順ではなく、ｒｓ１、ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順で配列されている。
【００５１】
このように本実施形態においても、従来、組付誤差や動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂを検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間を、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定に予め前倒しで盛り込んでいる。これによりステッピングモータ３０の駆動時間を増やすことができる。この場合、ステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れが発生するとしても、当該駆動タイミング遅れによる不具合を軽減できる。本実施形態においても、従来よりも小型のステッピングモータ３０を採用することができ、製造コストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の能力は従来同様としつつも、部品の加工精度や組付けの精度を緩和させ、より一層加工しやすくしたり、組付けしやすくすることができる利点が得られる。図１１に示すように、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている。場合によってはΔα＝Δβ、Δα≒Δβとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は布等の被縫製物を送り送り歯を有するミシンに利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１は機枠、１０は針棒、１２はエンコーダ（上軸回転数検出手段）、１２ｂは遮蔽板（タイミング設定部）、１２ｂ１は端、１２ｂ２は端、１３は送り調整器、１４はセンサ、１５は下軸、２は上軸、２１は送り機構（送り歯運動機構）、２２は送り歯、２４は水平送り腕、２７は水平送りロッド、２９は針板、２９ｕは上面、３０はステッピングモータ（アクチュエータ）、３３はＣＰＵを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は布などの被裁縫物を送り方向に送る送り歯を有するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１として、ミシン速度が、予め設定してある基準速度以上か否かを判別する判別手段を備え、ミシン速度が基準速度以上と判別されたときには、被裁縫物の送り終わりを第一のタイミングとする高速時制御を行い、ミシン速度が基準速度未満と判別されたときには、被裁縫物の送り終わりを、前記第一のタイミングより速い第二のタイミングとする低速時制御を行うミシンが開示されている。
【０００３】
特許文献２としては、機枠に取り付けられたサーボモータに対して、エンコーダを組付ける為のエンコーダ組付けモードを備え、エンコーダ組付けモードでは、サーボモータのステータに対してロータと基準位置に位置決めする制御を行う。位置決めされた状態でエンコーダをエンコーダ軸に対して回転させ、位置決めされたステータとロータに対応する角度信号がエンコーダから出力されると、一致信号を出力する、エンコーダ組付け機能を有するミシンが開示されている。
【０００４】
特許文献３として、モータエンコーダによって回転角度に応じたパルスを発生させ、ミシン針位置の検出信号を基準としてエンコーダパルスをカウントし、モータの回転力をミシン主軸に伝達するベルトのプーリ比を乗じてミシン主軸の回転角度を検知する技術が知られている。その回転角度が予め設定されたアクチュエータを駆動する主軸角度と一致した時点でアクチュエータを駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７９６６６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９３２７６号公報
【特許文献３】特開平６−２０５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許献１によれば、被裁縫物の送り機構に用いられるステッピングモータは、ミシン最高速度で送り駆動可能な区間で送り動作を完了できる能力が必要であり、ステッピングモータの小型化には貢献できない。
【０００７】
特許文献２によれば、エンコーダ組み付け時に、サーボモータやエンコーダに制御と信号検出のために通電が必要であり、組付け工程が複雑になる。この場合、部品について高精度な寸法精度、部品について高精度な組付精度が要請される。
【０００８】
特許文献３によれば、エンコーダがミシンの主軸ではなくモータに取り付けられており、ベルトを介して回転力を伝達しているため、布に針が貫通する時の針棒を介した主軸への抵抗発生時や、速度変化時には、ベルトに撓みや張りの変化が生じ、モータと主軸のタイミングのずれが生じ、それが各種アクチュエータの動作タイミングのずれに繋がる。この場合、部品について高精度な寸法精度、部品について高精度な組付精度が要請される。
【０００９】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、制御部が、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングをより速く検知することができ、従って、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構等の応答遅れなどに起因して遅延動作が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに速やかに出力し、これにより送り歯運動機構の作動を速やかに開始でき、さらに、部品について過剰に高精度な寸法精度、部品について過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される利点が得られるミシンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るミシンは、ミシン本体と、ミシン本体に取り付けられた回転可能な上軸と、上軸の回転に伴い昇降すると共に針を取り付ける針棒と、ミシン本体に取り付けられた針板と、針板の上面よりも上方に突出すると共に針板の上面よりも下方に退避する運動を行うことにより針板上の被裁縫物を送り方向に送る送り歯と、送り歯に対して上下方向に沿った運動および水平方向に沿った運動をさせることにより、送り歯を針板の上面よりも上方に突出させると共に針板の上面よりも下方に退避させる運動を送り歯に行わせる送り歯運動機構と、送り歯の送り量を調整する送り調整器と、送り調整器の送り量調整用の動力源となるアクチュエータと、少なくともアクチュエータを制御する制御部と、上軸に装備され、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部と、タイミング設定部の退避開始タイミングに関するタイミング情報を検知し、その検知信号を制御部に出力するセンサとを具備しており、
タイミング設定部においては、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング情報は上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。
【００１１】
本発明によれば、送り歯の送り量を変化させるにあたり、送り歯運動機構の作動を開始し、送り歯の送り量を調整する。この場合、制御部は、タイミング設定部のうち、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを検知すると、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が開始され、送り歯の送り量が調整される。
【００１２】
ところで、送り歯の送り量の調節は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避している状態において実行されることが好ましい。ここで、制御部の回路上の事情により、信号伝達時間を必要とし、ミリ秒またはマイクロ秒単位であるが、ある程度の応答時間を要する。さらに、アクチュエータ、送り歯運動機構についても寸法公差および組付公差等の関係で、ある程度、応答に時間を要する問題がある。応答を高速とするためには、制御部の場合、高速応答性を必要とし、制御部が高価となる問題がある。さらに、アクチュエータおよび送り歯運動機構についても、寸法公差および組付公差等を極めて小さくさせる必要があり、部品コストおよび組付コストが必要以上に高価となる問題がある。さらに寸法公差および組付公差が極めて小さくなるため、アクチュエータおよび送り歯運動機構の組付作業も面倒となる問題がある。
【００１３】
この点について本発明は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避が開始される退避開始タイミングを制御部がより速く検知することを目指す。このため本発明によれば、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングの検知にあたり、退避開始タイミングをできるだけ速く検知するように、タイミング設定部において、退避開始タイミングに関するタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。このため、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングを制御部がより速く検知することができる。従って、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構の応答遅れなどに起因して遅延動作が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令を制御部はアクチュエータに速やかに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が速やかに開始され、送り歯の送り量が速やかに調整される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイミング設定部においては、送り歯が針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングを速く検知するように、タイミング設定部のタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。従って本発明によれば、制御部、アクチュエータ、送り歯運動機構の応答遅れなどに起因して遅延が発生するときであっても、送り歯運動機構の作動を開始する指令をアクチュエータに速やかに出力する。これにより送り歯運動機構の作動が速やかに開始され、送り歯の送り量が速やかに調整される。
【００１５】
理論上、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避しているときである。この点について本発明によれば、遮蔽板等のタイミング設定部において、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングに関するタイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されているため、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲をより長く設定できる。
【００１６】
本発明によれば、遮蔽板等のタイミング設定部において、退避開始タイミングに関するタイミング情報は上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されている。このため広がった設定範囲に相当する分の誤差を、ミシンの部品の精度や組付精度の緩和に反映させることができる。この結果、部品の過剰に高精度な寸法精度、部品の過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される。即ち、寸法精度がより粗い部品でも、組付精度がより粗い組付けでも、従来と同じミシン動作を保障できるようになる。従って部品単価を低下させたり、組付作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施したミシンの要部を示した斜視図である。
【図２】本発明を実施した送り機構の要部を示した斜視図である。
【図３】本発明を実施した送り機構の正面図である。
【図４】本発明を実施した送り機構のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明を実施した送り機構のＶ−Ｖ線に沿った断面図である
【図６】本発明を実施した送り機構の背面図である。
【図７】本発明を実施例におけるミシンの制御部のブロック図である
【図８】針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送り切替のタイミング設定との関係を示すグラフである。
【図９】（Ａ）は従来技術の送りタイミング用の遮蔽板とセンサとの関係を示す図であり、（Ｂ）は本発明の送りタイミング用の遮蔽板とセンサとの関係を示す図である。
【図１０】他の実施形態にかかり、針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送りタイミングとの関係を示すグラフである。
【図１１】別の実施形態に係り、針棒の上下動軌跡と送り歯の上下動軌跡と送りタイミングとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
タイミング設定部を機械的な遮蔽板とすることができる。タイミング設定部において、送り歯の退避が開始される退避開始タイミングに関するタイミング情報は、前倒しされて設定されているため、次の（１）〜（４）の効果を期待できる。
（１）この場合、ミシンの上軸の回転速度に関わらず必ず発生する応答遅れ時間（例えば、センサの信号出力の時刻からアクチュエータの動作信号の出力の時刻までの時間）を、遮蔽板（タイミング設定部）に設定角度（物理情報）として予め設定することができる。この場合、送り調整器の駆動源であるアクチュエータの実際の動作タイミングの遅れによる不具合を低減することができる。
（２）理論上、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲は、送り歯が針板の上面よりも下方に退避しているときである。設計上で設定される送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な範囲を設定する際に、従来、動作遅れ誤差として含まれていたセンサ信号伝達時間（センサからアクチュエータまでに信号が伝達される時間）の遅れによる弊害を排除することができる。この場合、送り調整器およびアクチュエータが駆動可能な時間範囲をより長く設定できる。
（３）上記した（２）により、アクチュエータの駆動時間が従来のミシンよりも長くできる。よって、アクチュエータの能力を抑え、応答性が高速ではないものの廉価なステッピングモータ等のアクチュエータを使用できる。ひいては廉価なミシンを提供できる。
（４）上記した（２）により、広がった設定範囲に相当する分の誤差を、ミシンの部品の部品精度や組付精度の緩和として反映させることができる。従って、部品の過剰に高精度な寸法精度、部品の過剰に高精度な組付精度が要請されることが軽減される。即ち、寸法精度がより粗い部品や組付けでも、従来と同じミシン動作を保障できるようになる。従って部品単価を低下させたり、組付作業性を向上させることができる。
【００１９】
本発明の一視点によれば、横軸を上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を送り歯の上下動量を示す軸とするとき、上軸回転角度を示す軸において、送り歯が針板の上面よりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、送り歯の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、送り歯の退避状態が開始されるタイミング設定部の退避開始タイミングを報知するタイミング情報をｒｓ１とし、送り歯の退避状態が終了するタイミング設定部の退避終了タイミングを報知するタイミング情報をｒｆ１とする。このとき、上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されている形態が採用できる（図８の特性線Ｗ１参照）。
【００２０】
本発明の一視点によれば、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている形態が採用できる。
【００２１】
本発明の一視点によれば、単位時間あたりの上軸回転数に関する物理情報を検知する上軸回転数検知手段が設けられており、前記センサが検知してからアクチュエータを動作させる信号を出力するまでの時間がΔＴ［秒］とされるとき、上軸回転数検知手段が検知した上軸回転数が相対的に低速であるときにおけるΔＴは、上軸回転数が相対的に高速であるときにおけるΔＴよりも大きくできる形態が採用できる。この場合、上軸回転数の変化に対応できる。本発明の一視点によれば、上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順ではなく、ｒｓ１、ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順で配列されていても良い。
【００２２】
（実施形態１）
図１〜図１０は実施形態１の概念を示す。図１は本発明を実施したミシンの要部を示した斜視図である。ミシンは機枠１をもつ。上軸２はこれの軸線が横方向に延びる横軸形であり、図示されない機枠１に図示されない軸受けによって回転自在に支持されている。上軸２の一端２ｅには、ハンドホイール３、プーリ４が固着されている。プーリ４には、大径部の従動プーリ４ａと図示しないが第１のタイミングプーリ４ｂが形成されている。機枠１にはメインモータ５が固着されている。メインモータ５に固着されたモータプーリ６と従動プーリ４ａには、エンドレス状の駆動ベルト７が掛けられている。メインモータ５の回転は減速されて上軸２に伝えられる。上軸２の他端２ｆには、周知のように針棒クランク８更にはクランクロッド９が固定されている。クランクロッド９により針棒１０が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に上下動する。針棒１０は図示しない針棒腕によって上下摺動可能に保持されている。針棒１０には針留め１０ｃを介して針１０ｄが取り付けられている。
【００２３】
また上軸２の一端２ｅには、等分割されたスリット１２ａが形成された円板１２ｘと、送り調整器１３の動作タイミングを検出する遮蔽板１２ｂと、図示しない振り幅機構の動作タイミングを検出するための遮蔽板１２ｃとからなるエンコーダ１２（上軸回転数検出手段）が固着されている。円板１２ｘのスリット１２ａを検出するセンサ１４ａと、遮蔽板１２ｂを検出するセンサ１４ｂと、遮蔽板１２ｃを検出するセンサ１４ｃが設けられている。センサ１４はセンサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有しており、機枠１に固定されている。エンコーダ１２は、単位時間あたりの上軸２の回転数を検出する上軸回転数検出手段として機能する。
【００２４】
下軸１５はこれの軸線が横方向に沿っている横軸形であり、機枠１に固着された軸受けにより回動自在に支持されている。下軸１５の一端１５ｅには第２のタイミングプーリ１６が止めねじ１７により固着されている。第２のタイミングプーリ１６と第１のタイミングプーリ４ｂとは、同一歯数に設定されている。一方、下軸１５の他端１５ｆには図示しないがねじ歯車および釜が固着されており、図示しない釜が２倍に増速されて回転する。第１のタイミングプーリ４ｂと第２のタイミングプーリ１６には、エンドレス状のタイミングベルト１９が巻き掛けられている。上軸２と下軸１５は通常は等速回転する。第１のタイミングプーリ４ｂと第２のタイミングプーリ１６との間には、テンションプーリ２０がタイミングベルト１９の緩み側に外側から設置されている
下軸１５の他端１５ｆには、下軸１５の回転力を駆動力とする送り機構２１（送り歯運動機構）が設けられている。送り機構２１は図２〜図６に示されている。図２〜図６に示されているように、送り機構２１は、針板２９の上面２９ｕ上の布等の被裁縫物をミシンの前後方向（図２に示す矢印ＦＲ方向）に搬送する送り歯２２と、送り歯２２を支持する送り台２３とを有する。図２から理解できるように、水平送り腕２４の下端２４ｄは機枠１に対し軸２４ｋによって回転自在に保持されている。送り台２３は、水平送り腕２４の上端２４ｕに回転自在に組みつけられている。送り歯２２は、下軸１５の他端１５ｆに固定された偏心カム２５の一側面に円筒端面をカム面とする上下送りカム２５ａと上下送りリンク２６とを介して連動している。従って、送り歯２２は、下軸１５の回転に応じて変化するカムリフト量に対応して上下動（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）を行う。
【００２５】
また図５から理解できるように、偏心カム２５には水平送りロッド２７の下面２７ｄが当接している。水平送りロッド２７の他端２７ｆは水平送り腕２４の高さ方向の中間部２４ｍに軸部２７ｒを介して矢印Ｙ１，Ｙ２方向に回転自在に連結されている。図２に示すように、水平送りロッド２７のうち偏心カム２５側には水平送りロッド軸２８が固着されている。水平送りロッド軸２８は、送り調整器１３の角駒１３ａに嵌合されている。ここで、下軸１５がこれの軸線回りで回転すると、偏心カム２５がカム面２５ｃと共に回転する。これにより水平送りロッド２７（図２参照）が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に上下動し、送り調整器１３の角駒１３ａに嵌合した水平送りロッド軸２８が、角駒１３ａに規制された状態で、水平送りロッド２７が上下動する。角駒１３ａの傾きにより水平送りロッド２７の軸部２７ｒは図５のＦＲ方向に移動させられることになる。ひいては水平送りロッド２７が軸２７ｒを中心として送り調整器１３の角駒１３ａに沿って上下動する。これにより水平送りロッド２７の水平方向の移動量を規制し、軸部２７ｒは水平送りロッド２７の水平方向移動量を水平送り腕２４を介して送り台２３に伝達する。
【００２６】
前述した上下送りカム２５ａによる上下方向（Ｙ１，Ｙ２方向）の往復運動と、偏心カム２５および送り調整器１３による水平方向の往復運動とを組み合わせることで、送り歯２２が略矩形の運動軌跡を描きことができる。この軌跡上の上部では、送り歯２２の先端が針板２９の上面２９ｕに突出するため、送り調整器１３によって規制された送り量だけ被裁縫物を送り歯２２で送り方向に送ることができる。搬送した後、送り歯２２は針板２９の上面２９ｕよりも下に退避する。また送り調整器１３の角駒１３ａの矢印Ｕ１，Ｕ２方向への角度によって、正逆の反転や送り量を調整、あるいは送り量を０にすることなどは周知の技術である。
【００２７】
送り歯２２の矩形運動の回転数は下軸１５の回転数と一致しており、且つ、下軸１５の回転数は上軸２の回転数と前述のとおり一致している。このため、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕに浮上する周期と、針棒１０の上下動の周期と、上軸２の回転の周期とは一致している。この場合、図８は、針棒１０の針棒上死点を０°とするとき、横軸の回転角度を上軸回転位相（上軸回転角度）として、針棒１０（ミシン針先端）の上下軌跡と、送り歯２２の上下軌跡とをそれぞれ示す。図８から理解できるように、針先端が針板２９の上面２９ｕより下にある状態、すなわち、被裁縫物に針が刺さった状態で、被裁縫物を送り歯２２で送ると、針１０ｄが折れてしまうおそれがある。これを防止するため、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕより上方に浮上してさらに送り歯２２が水平方向に移動するタイミングは、少なくとも針１０ｄの先端が針板２９の上面２９ｕより上にある範囲となるように設定されている。本実施形態では、針１０ｄの先端が針板２９の上面２９ｕよりも下方に存在する領域は、針棒上死点を０°とするとき、上軸回転角度が１０７．５°（図８に示すタイミングｒａ）〜２６９°（図８に示すタイミングｒｂ）の範囲である。また、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕより下方に退避している領域は、上軸回転角度が１３４°（図８に示すタイミングｒｓｏ）〜２９７°（図８に示すタイミングｒｆｏ）のときに設定されている。
【００２８】
続いて、送り調整器１３の送り量の調整機構について説明を加える。本実施形態によれば、図２〜図６に示すように、送り調整器１３は、前述した水平送りロッド軸２８に嵌合する角駒１３ａと、角駒１３ａの中心に固定された送り調整器軸１３ｂと、送り調整器１３の駆動力源である送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）のモータ軸に固定された送りモータギア３１と、送りモータギア３１の歯部に噛み合うギア部１３ｃとから成る。送り調整器軸１３ｂは、機枠に固定された送り調整器ブッシュ３２に回転自在に取り付けられている。送り調整用のステッピングモータ３０の回転量に応じて、仮想水平線に対する角駒１３ａの傾き角度が変化する。角駒１３ａが図５に示す一点鎖線のような角度とされているとき、送り歯２２はミシン本体のうちの前側で針板２９の上面２９ｕよりも浮上し、ミシン後方へ被裁縫物を搬送させ、さらに針板２９の上面２９ｕの下方へ退避する（正送り）。また、角駒１３ａが図５の実線の角度に保持されているときには、送り歯２２はミシン本体のうちの後側で針板２９の上面２９ｕに浮上し、ミシン前方へ被裁縫物を搬送する。このように針板２９の下へ退避する（逆送り）。ジグザグミシンにおいては、一針毎に前述の正送りと逆送りと、針棒１０の左右方向（矢印ＬＲ方向）の振幅を組み合わせて様々な模様を形成することが周知の技術として知られている。
【００２９】
図７は制御系を示す。図７に示すように、ＣＰＵ３３ａおよびメモリ３３ｃをもつ制御部３３には、送り設定入力装置３４，ボタンホール切替検出手段３５，エンコーダ１２，押え金上下位置検出手段３６，送りタイミング用のセンサ１４からの信号が入力される。制御部３３からの制御信号は、表示装置３７に出力され，幅出し用モータ駆動回路３８を介して幅出し用モータ４１に出力され、送り量調整用モータ駆動回路３９を介してステッピングモータ３０に出力され、メインモータ駆動回路４０を介してメインモータ５に出力される。
【００３０】
図８は、ミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。図８では、横軸は上軸回転角度を示すとされ、縦軸は送り歯２２および針棒１０の上下動量を示す軸とされている。図８において特性線Ｂ１は針棒１０の上下動軌跡を示し、特性線Ｂ２は送り歯２２の上下動軌跡を示す。図８に示す上軸回転角度を示す軸において、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとする。送り歯２２の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏとする。更に、図８の特性線Ｗ１０として示すように、従来の遮蔽板１２ｂにおいて、送り歯２２の退避状態が開始される退避開始タイミングを報知するタイミング情報をｒｓ１０とし、送り歯２２の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知するタイミング情報をｒｆ１０とする。
【００３１】
本実施形態のミシンは以上のように構成されており、その動作は次の通りである。即ち、送り歯２２が布等の被裁縫物を持ち上げて送る送り方向の切り替えや布の送り量を調整するためには、送り調整器１３の角駒１３ａを矢印Ｕ１，Ｕ２方向（図５参照）に揺動操作させる必要がある。この揺動操作の時期的タイミングは、送り歯２２が布等の被裁縫物から離れた状態、すなわち、送り歯２２の上端が針板２９の上面２９ｕより下方に退避した状態で行われなければならない。このため、送り調整器１３およびステッピングモータ３０が駆動できる時間範囲は、理論的には、従来のミシンによれば、図８の特性線Ｂ２から理解できるように、上軸回転位相（上軸回転角度）で１３４°〜２９７°の範囲（図８に示す範囲Ａ，つまりタイミングｒｓｏとタイミングｒｆｏとの間）でなければならない。図８に示す範囲Ａは、送り歯２２が針板２９の上面２９よりも下方に存在する範囲を示す。従来のミシンによれば、送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）の動作タイミングは、図９（Ａ）（Ｂ）に示す遮蔽板１２ｂ（タイミング設定部）の端１２ｂ１，１２ｂ２の設定角度（物理情報）として検出されていた。図９（Ａ）は従来の遮蔽板１２ｂの設定角度を示す。図９（Ｂ）は本発明の遮蔽板１２ｂの設定角度を示す。この遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２の設定角度（図９（Ａ）（Ｂ）参照）は、針棒上死点を０°として、上軸２の回転角度（回転位相）により決定される。しかしながら実際の設計および組付けにおいては、部品の組付精度や部品の寸法精度に起因してセンサ１４の検出タイミング誤差、遮蔽板１２ｂの取付誤差、上軸２と下軸１５との組付誤差、下軸１５と偏心カム２５との取付角度誤差などが発生するおそれがある。かかる誤差の発生を考慮すると、従来のミシンでは、図８の特性線Ｗ１０として示すように、送り調整用のステッピングモータ３０（アクチュエータ）の実際の駆動範囲は、図８の範囲Ａより小さくなる。即ち、従来のミシンでは、１４９°〜２８１°の範囲（図８に示す範囲Ｂ）内とすることが好ましい。従って、従来のミシンでは、図９（Ａ）に示すように、遮蔽板１２ｂにおいて、針棒軌跡の上死点（０°）から端１２ｂ１までの角度（図８に示すタイミングｒｓ１０，s:start）は１４９°に設定され、且つ、針棒軌跡の上死点（０°）から端１２ｂ２までの角度（図８に示すタイミングｒｆ１０，f:finish）は２８１°に設定されていた。これは図８の特性線Ｗ１０に相当する。
【００３２】
上記した事情を考慮すると、従来技術において、送り調整用のステッピングモータ３０の駆動能力としては、ミシンの上軸２の最高回転数でのステッピングモータ３０の駆動範囲（図８に示す範囲Ｂ）に相当する時間の間に、送り調整器１３の角駒１３ａの角度調整（図５の矢印Ｕ１，Ｕ２方向）を完了できる能力が必要となる。これについて本実施形態によれば、上軸２の最高回転数が７５０ｒｐｍであると仮定すると、上軸２がこれの軸線回りで１回転するときに要する時間は、１／（７５０／６０）＝０．０８[秒]である。このうち、送り調整用のステッピングモータ３０が駆動できる駆動時間は、０．０８[秒]×（２８１°−１４９°）／３６０°＝０．０２９[秒]＝２９[ミリ秒]である。このためステッピングモータ３０の高速化が要請されるが、ステッピングモータ３０が高価となる。
【００３３】
あるいはステッピングモータ３０の駆動範囲をできるだけ広く利用するためには、各部品の寸法精度を一般的な寸法精度以上に高めた上で、組付時にタイミング調整できる箇所を設け、動作確認を行いながら、タイミングがほぼ一致するように厳密に組み付けなければならず、高い組付精度が必要とされる問題がある。
【００３４】
上記したミシンにおいて、上軸２の最高回転数が７５０ｒｐｍと仮定される場合には、わずか０．００１[［秒］] ＝１[ミリ秒]の間に、上軸２が４．５°（４．５°＝３６０°／０．０８×０．００１）も回転するため、わずかなタイミングのずれも許されない。このような設計においては、前述したようにステッピングモータ３０として高い性能をもつ高価なものとなる問題がある。あるいは、ステッピングモータ３０は能力を抑えたより小型のものを採用したとしても、センサ関連やカム関連の部品には、より厳密な寸法精度および組付精度を要求される問題がある。さらに、厳密な調整が必要な組付工程によって、トータルでミシンのコストアップになってしまう問題がある。
【００３５】
この点について本実施形態は上記した問題を鑑みなされたものであり、過度な部品精度や組付け精度を要求せず、かつ、従来よりも小型で過剰な応答性能が要請されないステッピングモータ３０（アクチュエータ）の採用を可能とするものである。
【００３６】
前述の通り、送り調整器１３を駆動させるステッピングモータ３０の駆動タイミングは、基本的には、上軸２に固定された遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１が上軸２と共に同方向に回転し、センサ１４のセンサ１４ｂを遮蔽するタイミングによって決定される。上軸２に固定された遮蔽板１２ｂがセンサ１４ｂを遮蔽すると、センサ１４ｂから制御部３３に検知信号が入力される。この後、制御部３３のＣＰＵ３３ｃは、送り量に関するステッピングモータ３０のステップ数を決定する。さらに制御部３３は送り量調整用のモータ駆動回路３９に制御信号を出力し、その後、ステッピングモータ３０の駆動が開始される。すなわち、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１のタイミング（ｒｓ１０）を検知してから、ステッピングモータ３０が動作開始するまでの時間ΔＴは、ステッピングモータ３０の仕様、駆動するステップ数などによるが、０．０３０[秒]＝３０[ミリ秒]程度は必要であると一般的には考えられている。
【００３７】
ところがこの時間内には、（ｉ）前述した遮蔽板１２ｂがセンサ１４ｂの端１４ｂ１を遮断してセンサ１４ｂからセンサ信号が出力され、（ｉｉ）さらに信号が制御部３３内で処理され、（ｉｉｉ）さらに制御部３３がステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでにかかる時間が含まれている。すなわち、０．００３〜０．００５[秒]＝３〜５[ミリ秒]の時間が含まれている。これは信号が流れるのに要する時間であり、ステッピングモータ３０が実際に駆動し始めるまでに必要される時間であり、基本的には、ミシンの回転数に関係なく発生する。
【００３８】
前述の通り、例えば、上軸２の回転数が７５０ｒｐｍである場合には、０．００１[秒] ＝１[ミリ秒]の間に、上軸２は４．５°回転するため、０．００３[秒] ＝３[ミリ秒]では、上軸２は１３．５°（４．５°×３＝１３．５°）回転する。すなわち、センサ１４が検知してから送り調整器１３の角駒１３ａが動き始めるまでに１３．５°のずれがステッピングモータ３０の駆動ステップ数に関係なく発生する。
【００３９】
そこで本実施形態では、前述のセンサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから送り調整器１３の角駒１３ａが動き始めるまでに必要な時間によって発生する動作タイミングずれ（ステッピングモータ３０の動作タイミングずれ）を、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の設定にあたり、上軸回転角度０°側（針棒上死点側，図８の矢印Ｘ１方向）に向けて予め前倒しで組込んでいる。このような本実施形態によれば、ステッピングモータ３０の動作タイミングの実際の遅れによる問題を軽減でき、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間範囲を広げることができる。具体的には、上軸２の回転数をＲ[ｒｐｍ]とし、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動させる制御指令がステッピングモータ３０に出力されるまでに要する時間をΔＴ[秒]とする。ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ[°]とする。この場合、基本的には、式（１）が成立する。
Δｒ＝３６０°×（Ｒ／６０）×ΔＴ……式（１）
図８を用いて説明を加えると、従来では、図８の特性線Ｗ１０として示すように、従来の遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１４９°〜２８１°（図８に示す範囲Ｂ）とされている。この場合、実際の動作タイミングについては、前述のセンサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動させる指令がステッピングモータ３０に出力されるまでの時間（ΔＴ）がかかるため、ΔＴを考慮し、従来では、図８の特性線Ｗ１１として示すように、１６２．５°（１４９°＋１３．５＝１６２．５°）〜２８１°の範囲（図８に示す範囲Ｃ）となる。
【００４０】
この点について本実施形態によれば、図８の特性線Ｗ１として示すように、タイミング設定部として機能する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１について、即ち、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングについて、退避開始タイミングをより速く検知するように、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）は、従来に係るタイミングｒｓ１０よりも、針棒上死点側に向けて（つまり、上軸回転角度０°側に向けて、換言すると、図８および図９（Ｂ）における矢印Ｘ１側に向けて）、ΔＴぶん前倒しされて設定されている。
【００４１】
このような本実施形態によれば、図８に示すように、横軸を上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を送り歯２２の上下動量を示す軸とするとき、上軸回転角度を示す軸において、送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも実際に下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏ（s:start）とし、送り歯２２の退避状態が実際に終了する退避終了タイミングをｒｆｏ（f:finish）とする。更に、図８に示すように、送り歯２２の退避状態が開始される退避開始タイミングを報知する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１のタイミングをｒｓ１とする。送り歯２２の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する遮蔽板１２ｂの端１２ｂ２のタイミングをｒｆ１とする。この場合、本実施形態によれば、図８の特性線Ｗ１から理解できるように、上軸回転角度を示す軸において、０°側から進行方向（矢印Ｘ２方向）に向けて、ｒｓｏ，ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されている。
【００４２】
ここで、本実施形態に係る図８の特性線Ｗ１によれば、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている。Δα＜（０．４〜１．０）×Δβとされている。上記したように本実施形態によれば、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１の角度（物理情報）が上軸回転角度０°（針棒上死点）側に向けて（矢印Ｘ１方向に向けて）、前倒しされて設定されているためである。なお、Δβは、寸法公差および組付公差等に起因する応答遅れを考慮したものである。
【００４３】
このような本実施形態によれば、図９（Ｂ）に示すように、針棒上死点（０°）から、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１までのタイミング設定が１３５．５°である。針棒上死点（０°）から、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ２までのタイミング設定が２８１°である。結果として、この場合、図８の特性線Ｗ２として示すように、送り調整器１３およびステッピング３０の実際の駆動範囲は、図８の範囲Ｄとなり、１４９°〜２８１°となる。本実施形態に係る実際の遮蔽板１２ｂの形状は図９（Ｂ）に示す如くである。
【００４４】
このように本実施形態では、従来、ミシンの部品の組付誤差やステッピングモータ３０などの動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間ΔＴ［秒］と、ΔＴ［秒］に回転する上軸２の回転量をΔｒ［°］とを、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定において、前倒しで、上軸回転角度０°側（前回の針棒上死点側）に予め盛り込んでいる。このような本実施形態によれば、ステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れ等の遅れ動作が発生するとしても、遅れ動作による不具合を軽減するとともに、特性線Ｗ２と特性線Ｗ１１との比較から理解できるように、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間をほぼΔＴぶん増やすことができる。従って本実施形態によれば、従来品よりも応答速度が必ずしも速くない廉価なステッピングモータ３０を採用することができ、ミシンコストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の応答速度および能力を従来同様に維持しつつも、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動時間をほぼΔＴぶん増やすことができるため、部品の寸法精度や組付精度を従来よりも緩和させることができ、部品の寸法公差および組付公差を増大でき、部品をより一層加工しやすくしたり、組付けし易くすることができる利点が得られる。
【００４５】
（実施形態２）
図１０は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏するため、図１〜図７、図９を準用できる。但し、上軸２が高速回転する場合と低速回転する場合とを使い分けている。図１０は、本実施形態のミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。具体的には、上軸２の回転数をＲ[ｒｐｍ]とし、センサ１４ｂが遮蔽板１２の端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、制御部３３がステッピングモータ３０を駆動させる指令を出力されるまでに要する時間をΔＴ[秒]とする。ΔＴ[秒]の間に上軸２が回転する回転量をΔｒ[°]とすると、基本的には、前述したように式（１）が成立する。Δｒ[°]＝３６０°×（Ｒ／６０）×ΔＴ……式（１）
図１０を用いて説明すると、上軸２が高速回転のとき、上軸回転数Ｒ＝７５０［ｒｐｍ］、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］と仮定した場合には、ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ１とすると、上記した式（１）により、Δｒ１＝１３．５°となる。この場合、送り調整器１３およびステッピングモータ３０が実際に駆動するタイミングは１４９°（１３５．５°＋１３．５°＝１４９°）〜２８１°の範囲（図１０に示す範囲Ｇ）となる。
【００４６】
このように本実施形態では、上軸２が高速回転の場合には、遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１３５．５°〜２８１°であり、図１０において特性線Ｗ１として示される。この場合、Δｒ１（Δｒ１＝１３．５°）を考慮しているため、１３５．５°＋１３．５°＝１４９°が成立する。すなわち、図１０において特性線Ｗ２highとして示されるように、Δｒ１を考慮し、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲は１４９°〜２８１°（図１０の範囲Ｇ）である。
【００４７】
これに対して上軸２が低速回転のときには、上軸回転数Ｒ＝７５［ｒｐｍ］、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］と仮定した場合には、ΔＴ[秒]の間に回転する上軸２の回転量をΔｒ２とすると、上記した式（１）により、Δｒ２＝１．３５°（Δｒ２＜Δｒ１）となる。ここで、本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１，１２ｂ２のタイミング設定が１３５．５°〜２８１°であり、これは図１０の特性線Ｗ３（＝特性線Ｗ１）として示されている。このように上軸２が低速回転の場合には、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の駆動範囲は範囲Ｈとして示され、Δｒ２（Δｒ２＝１．３５°）を考慮しているため、１３５．５°＋１．３５°＝１３６．８５°が成立する。この場合、駆動範囲は１３６．８５°〜２８１°である。この結果、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲（図１０に示す範囲Ｈ）の始期Ｈｓは、タイミングｒｓｏ（送り歯２２が針板２９の上面２９ｕよりも下方となるタイミング）よりも早めとなるおそれがある。
【００４８】
そこで本実施形態によれば、エンコーダ１２によって検出された上軸回転数に応じて、制御部３３からの指令によって上軸回転角度の補正値Δｒ３を算出する。補正値Δｒ３は、上軸２の回転速度が低速である程、大きく設定されており、メモリ３３ｃのエリアに格納されている。あるいは、式（２）に基づいてΔｒ３を演算する。あるいは、Δｔをメモリ３３ｃのエリアから取り出しても良い。
Δｔ＝（Δｒ３／３６０°）×（６０／Ｒ）……式（２）
この結果、上軸２が低速回転である場合には、センサ１４ｂが遮蔽板１２の端１２ｂ１の角度（物理情報）を検知してから、ステッピングモータ３０はΔｒ２＋Δｒ３（Δｔ＋ΔＴ［秒］）遅れて動作を開始するように補正する。ここで、Δｔ＋ΔＴ［秒］は、上軸回転角度に直すと、Δｒ２＋Δｒ３（＝Δｒ１）である。このように補正された場合、図１０における特性線Ｗ５lowに示す動作タイミングとなり、送り調整器１３およびステッピングモータ３０の実際の駆動範囲（図１０に示す範囲Ｋ）となる。
【００４９】
１例として、上軸回転数Ｒ＝７５［ｒｐｍ］と低速とし、ΔＴ＝０．００３［秒］＝３［ミリ秒］の場合には、上記した式（１）により、Δｒ２＝１．３５°である。これに対して、上軸回転数Ｒ＝７５０［ｒｐｍ］と高速とした場合には、Δｒ１＝１３．５°であった。この差は、１３．５°−１．３５°＝１２．１５°となるため、上記した式（２）に基づけば、ΔＴ＝０．０２７［秒］＝２７［ミリ秒］となる。よって、センサ１４ｂが遮蔽板１２ｂの端１２ｂ１を検出してから、０．００３［秒］＋０．０２７［秒］後に、即ち、０．０３［秒］後に、ステッピングモータ３０が動き始めることになるが、０．０３［秒］間において、上軸２は１．３５°＋１２．１５°＝１３．５°回転しているため、ステッピングモータ３０の動作範囲は１４９〜２８１°となるのである（図１０に示す範囲Ｋ）。
【００５０】
このように本実施形態においても、前記した実施形態と同様に、従来、組付誤差や動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂを検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間を、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定に予め前倒しで盛り込んでいる。これによりステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れが発生するとしても、当該駆動タイミング遅れを軽減するとともに、図１３においてステッピングモータ３０の駆動時間を増やすことができる。すなわち、従来よりも小型のステッピングモータ３０を採用することができ、製造コストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の能力は従来同様としつつも、部品の加工精度や組付けの精度を緩和させ、より一層加工しやすくしたり、組付けしやすくすることができる
（実施形態３）
図１１は実施形態３を示す。本実施形態は前記した実施形態１，２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏するため、図１〜図７、図９を準用できる。図１１は、本実施形態のミシンにおける針棒１０の軌跡と送り歯２２の軌跡とタイミング設定との関係を示すグラフである。図１１に示すように、上軸回転角度を示す軸において、０°側から上軸回転角度０°側から進行方向に向けて（矢印Ｘ２方向に向けて）、タイミングはｒｓｏ、ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順ではなく、ｒｓ１、ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順で配列されている。
【００５１】
このように本実施形態においても、従来、組付誤差や動作遅れとして設計マージンに含まれていた時間、即ち、センサ１ｂが遮蔽板１２ｂを検知してから、ステッピングモータ３０を駆動する指令が出力されるまでの時間を、遮蔽板１２ｂにおける端１２ｂ１のタイミング設定に予め前倒しで盛り込んでいる。これによりステッピングモータ３０の駆動時間を増やすことができる。この場合、ステッピングモータ３０の駆動タイミング遅れが発生するとしても、当該駆動タイミング遅れによる不具合を軽減できる。本実施形態においても、従来よりも小型のステッピングモータ３０を採用することができ、製造コストを低減できる。あるいは、ステッピングモータ３０の能力は従来同様としつつも、部品の加工精度や組付けの精度を緩和させ、より一層加工しやすくしたり、組付けしやすくすることができる利点が得られる。図１１に示すように、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされている。場合によってはΔα＝Δβ、Δα≒Δβとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は布等の被縫製物を送り送り歯を有するミシンに利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１は機枠、１０は針棒、１２はエンコーダ（上軸回転数検出手段）、１２ｂは遮蔽板（タイミング設定部）、１２ｂ１は端、１２ｂ２は端、１３は送り調整器、１４はセンサ、１５は下軸、２は上軸、２１は送り機構（送り歯運動機構）、２２は送り歯、２４は水平送り腕、２７は水平送りロッド、２９は針板、２９ｕは上面、３０はステッピングモータ（アクチュエータ）、３３はＣＰＵを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン本体と、
前記ミシン本体に取り付けられた回転可能な上軸と、
前記上軸の回転に伴い昇降すると共に針を取り付ける針棒と、
前記ミシン本体に取り付けられた針板と、
前記針板の上面よりも上方に突出すると共に前記針板の上面よりも下方に退避する運動を行うことにより前記針板上の被裁縫物を送り方向に送る送り歯と、
前記送り歯に対して上下方向に沿った運動および水平方向に沿った運動をさせることにより、前記送り歯を前記針板の上面よりも上方に突出させると共に前記針板の上面よりも下方に退避させる運動を送り歯に行わせる送り歯運動機構と、
前記送り歯の送り量を調整する送り調整器と、
前記送り調整器の送り量調整用の動力源となるアクチュエータと、
少なくとも前記アクチュエータを制御する制御部と、
前記上軸と共に回転するように前記上軸に装備され、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部と、
前記タイミング設定部の前記退避開始タイミングに関する前記タイミング情報を検知し、その検知信号を前記制御部に出力するセンサとを具備しており、
前記タイミング設定部においては、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する前記退避開始タイミングについて、前記退避開始タイミングを速く検知するように、前記タイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されているミシン。
【請求項２】
請求項１において、横軸を前記上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を前記送り歯の上下動量を示す軸とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、前記送り歯の退避状態が開始される前記退避開始タイミングを報知する前記タイミング設定部の前記タイミング情報をｒｓ１とし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する前記タイミング設定部のタイミング情報をｒｆ１とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ，ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されているミシン。
【請求項３】
請求項２において、前記上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされているミシン。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、単位時間あたりの上軸回転数に関する物理情報を検知する上軸回転数検知手段が設けられており、前記センサが検知してから前記制御部が前記アクチュエータを動作させる信号を出力するまでの時間がΔＴ［秒］とされるとき、
前記上軸回転数検知手段が検知した前記上軸回転数が相対的に低速であるときにおけるΔＴは、上軸回転数が相対的に高速であるときにおけるΔＴよりも大きくすることを特徴とするミシン。
【請求項５】
請求項１，３または４において、横軸を前記上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を前記送り歯の上下動量を示す軸とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、前記送り歯の退避状態が開始される前記退避開始タイミングを報知する前記タイミング設定部の前記タイミング情報をｒｓ１とし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する前記タイミング設定部のタイミング情報をｒｆ１とするとき、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓ１はｒｓｏよりも早く設定されており，上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓ１，ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されているミシン。
【請求項１】
ミシン本体と、
前記ミシン本体に取り付けられた回転可能な上軸と、
前記上軸の回転に伴い昇降すると共に針を取り付ける針棒と、
前記ミシン本体に取り付けられた針板と、
前記針板の上面よりも上方に突出すると共に前記針板の上面よりも下方に退避する運動を行うことにより前記針板上の被裁縫物を送り方向に送る送り歯と、
前記送り歯に対して上下方向に沿った運動および水平方向に沿った運動をさせることにより、前記送り歯を前記針板の上面よりも上方に突出させると共に前記針板の上面よりも下方に退避させる運動を送り歯に行わせる送り歯運動機構と、
前記送り歯の送り量を調整する送り調整器と、
前記送り調整器の送り量調整用の動力源となるアクチュエータと、
少なくとも前記アクチュエータを制御する制御部と、
前記上軸と共に回転するように前記上軸に装備され、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する退避開始タイミングを報知するためのタイミング情報が設定されたタイミング設定部と、
前記タイミング設定部の前記退避開始タイミングに関する前記タイミング情報を検知し、その検知信号を前記制御部に出力するセンサとを具備しており、
前記タイミング設定部においては、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態を開始する前記退避開始タイミングについて、前記退避開始タイミングを速く検知するように、前記タイミング情報は、上軸回転角度０°側に向けて前倒しされて設定されているミシン。
【請求項２】
請求項１において、横軸を前記上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を前記送り歯の上下動量を示す軸とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、前記送り歯の退避状態が開始される前記退避開始タイミングを報知する前記タイミング設定部の前記タイミング情報をｒｓ１とし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する前記タイミング設定部のタイミング情報をｒｆ１とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓｏ，ｒｓ１，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されているミシン。
【請求項３】
請求項２において、前記上軸回転角度を示す軸において、ｒｓｏとｒｓ１との間の角度差をΔαとし、ｒｆ１とｒｆｏとの間の角度差をΔβとするとき、ΔαはΔβ（Δα＜Δβ）よりも小さくされているミシン。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、単位時間あたりの上軸回転数に関する物理情報を検知する上軸回転数検知手段が設けられており、前記センサが検知してから前記制御部が前記アクチュエータを動作させる信号を出力するまでの時間がΔＴ［秒］とされるとき、
前記上軸回転数検知手段が検知した前記上軸回転数が相対的に低速であるときにおけるΔＴは、上軸回転数が相対的に高速であるときにおけるΔＴよりも大きくすることを特徴とするミシン。
【請求項５】
請求項１，３または４において、横軸を前記上軸回転角度を示す軸とし、縦軸を前記送り歯の上下動量を示す軸とするとき、前記上軸回転角度を示す軸において、前記送り歯が前記針板の上面よりも下方に退避する退避状態が開始される退避開始タイミングをｒｓｏとし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングをｒｆｏとし、更に、前記送り歯の退避状態が開始される前記退避開始タイミングを報知する前記タイミング設定部の前記タイミング情報をｒｓ１とし、前記送り歯の退避状態が終了する退避終了タイミングを報知する前記タイミング設定部のタイミング情報をｒｆ１とするとき、上軸回転角度を示す軸において、ｒｓ１はｒｓｏよりも早く設定されており，上軸回転角度０°側から進行方向に向けて、ｒｓ１，ｒｓｏ，ｒｆ１，ｒｆｏの順に配列されているミシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９９７６（Ｐ２０１２−１９９７６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０４２６（Ｐ２０１０−１６０４２６）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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