JP2003181179A - ミシンの縫製枠駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 枠の全長が長くても、移動誤差を生じること
なく、枠を正確に動かすことができるとともに、より大
きなミシンにも対応できる縫製枠駆動装置を提供する。 【解決手段】 ミシンのＹ方向に駆動される駆動枠１１
に、Ｘ方向に延びるボールネジ１２が回転可能に支持さ
れ、縫製枠９にボールネジ１２に螺合するナット１３が
固定され、ボールネジ１２を回転させることでナット１
３を介して縫製枠９をミシンのＸ方向に駆動させる駆動
モータ２７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工布を張設する
縫製枠をミシンの前後方向又は左右方向に移動する駆動
装置に関するものである。なお、ミシンにおいては慣行
的に左右方向をＸ方向といい、前後方向をＹ方向という
ので、本明細書でもそれに従う。

【０００２】

【従来の技術】図６に示す従来のミシンは、加工布を張
設保持する縫製枠７０と、縫製枠７０をＸ方向に駆動す
るＸ方向駆動装置７１を備えている。Ｘ方向駆動装置７
１は、駆動枠７２と、駆動プーリ７３及び被動プーリ７
４と、駆動プーリ７３に結合された駆動モータ７５と、
２つのプーリ間にループ上に巻き掛けられた駆動ベルト
７６とを含んでいる。駆動ベルト７６のループ上側部位
７６ｂは、駆動枠７２の直ぐ上方に位置し、ループ上側
部位７６ｂの一部と縫製枠７０を連結する連結部材７７
が設けられている。

【０００３】駆動プーリ７３は、駆動枠７２の幅方向と
平行な軸線の回りに回転可能に軸着されている。駆動プ
ーリ７３にはトルク伝達軸７８が共回転可能にかつ軸長
方向に駆動プーリ７３をスライド可能に挿通されてい
る。トルク伝達軸７８の後端はミシンフレームに取り付
けられた駆動モータ７５の回転軸に連結され、前端はミ
シンフレームに取り付けられた軸受７９に軸着されてい
る。

【０００４】従って、駆動モータ７５によって回転させ
られたトルク伝達軸７８が駆動プーリ７３を共回転さ
せ、駆動プーリ７３に巻き掛けられた駆動ベルト７６が
駆動されることにより連結された縫製枠７０がＸ方向に
駆動させられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ミシンの縫製枠駆
動装置は、ベルトとボールスプラインを使用して、駆動
モータを駆動枠の上に載せることなく、縫製枠の片側か
らだけの力で駆動させていたために、駆動ベルトに係る
負荷が大きく、特に大きな（縫製枠又は刺繍枠を備え
た）機械になるとベルトの延びが大きくなり、縫製枠又
は刺繍枠を正確に駆動することができない場合があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決し、枠の
全長が長くても、移動誤差を生じることなく、枠を正確
に動かすことができるとともに、より大きなミシンにも
対応できる縫製枠駆動装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のミシンの縫製枠駆動装置は、ミシンのＹ方
向に駆動される駆動枠に、Ｘ方向に延びるボールネジが
回転可能に支持され、縫製枠にボールネジに螺合するナ
ットが固定され、ボールネジを回転させることでナット
を介して縫製枠をミシンのＸ方向に駆動させる回転駆動
源を備えたことを特徴としている。

【０００８】ボールネジと回転駆動源との連結方法とし
ては、特に限定されないが、次の２態様を例示できる。 （１）回転駆動源が、駆動枠以外のミシン部位に支持さ
れるとともにＹ方向に延びるトルク伝達軸を介してボー
ルネジに連結された態様。より具体的には、ミシンのテ
ーブルの上面に、トルク伝達軸が配されて、その一端が
テーブルの上面に形成された軸受に回転可能に軸着さ
れ、他端がテーブルの上面に取付けられた回転駆動源の
回転軸に直接連結され、トルク伝達軸を介して回転駆動
源のトルクをボールネジに伝達するトルク伝達装置が駆
動枠に設けられているものが好ましい。

【０００９】トルク伝達装置としては、特に限定されな
いが、トルク伝達軸と共回転し、かつトルク伝達軸に対
して摺動可能に挿通された駆動ベベルギヤと、駆動ベベ
ルギヤと噛み合うとともにボールネジと共回転する被動
ベベルギヤと、それらを支持するギヤ支持材とからなる
ものが好ましい。

【００１０】（２）回転駆動源が、駆動枠に一緒に移動
するように支持されるとともにボールネジに連結された
態様。より具体的には、回転駆動源が、駆動枠の上面に
取付けられるとともに、ボールネジの一端に回転駆動源
の回転軸が直接連結され、ボールネジの他端が駆動枠上
に回転可能に軸着したものが好ましい。

【００１１】回転駆動源としては、特に限定されない
が、扱いやすさからモータが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明をミシンの
縫製枠駆動装置に具体化した第一実施形態を示してい
る。このミシンは、床面に立つ支柱１と、該支柱１の下
部間及び上部間に支持されてそれぞれ左右方向に延びる
下フレーム（図示略）及び上フレーム３とからなる機枠
を有し、下フレームにはテーブル４が略水平に支持され
ている。上フレーム３の前面には複数のミシンヘッド５
が左右方向に所定間隔をおいて列設され、下フレームに
は複数のベッド６が各ミシンヘッド５の直下位置にテー
ブル４と略同一高さで列設されている。周知の通り、ミ
シンヘッド５で上下往復駆動される針と、ベッド６で回
転駆動される釜との協働により、後述する加工布に縫製
が行なわれる。

【００１３】テーブル４の上面には、ミシンのＹ方向に
駆動される駆動枠１１と、駆動枠１１の上面に支持され
たレール２３と、レール２３にスライド可能に係合する
スライダ２５と、前述した加工布を展張保持する縫製枠
９と、縫製枠９とスライダ２５とを連結する第一連結部
材１５とが備えられている。

【００１４】駆動枠１１は、高さ７ｍｍ〜１５ｍｍの薄
型に形成され、幅は特に限定されないが、例えば１００
ｍｍ〜２００ｍｍに形成されている。

【００１５】駆動枠１１の上面のやや前寄りの位置に
は、Ｘ方向に延びるレール２３がネジで螺着されてい
る。レール２３の上側には、レール２３にスライド可能
に係合するスライダ２５が取付けられた第一連結部材１
５が設けられている。

【００１６】スライダ２５は、略直方体状に形成され、
レール２３の略上半部に係合してガタつくことなくミシ
ンのＸ方向にスライド可能となっている。第一連結部材
１５は、断面が略Ｌ字状で、レール２３に沿って縫製枠
９と略同一の長さに形成されている。スライダ２５は、
その前面から上面にかけて第一連結部材１５が覆い被さ
った状態に配されて、スライダ２５と第一連結部材１５
とはネジで螺着されている。

【００１７】駆動枠１１の前端部上側には、加工布を展
張保持するための平面四角枠状の縫製枠９（刺繍ミシン
においては刺繍枠）が載置されている。縫製枠９は、第
一連結部材１５の前面部にネジで脱着可能に螺着され
て、縫製枠９とスライダ２５とは第一連結部材１５によ
り固着された状態になっている。

【００１８】駆動枠１１の右端上面には、略Ｌ字型に形
成されたブラケット２６が設けられている。ブラケット
２６は、駆動枠１１にネジで螺着された底片２６ｂと、
後述するボールネジ１２を遊挿させる丸穴２６ｃが貫設
されるとともに、後述するＹ方向駆動装置３０のブラケ
ット４０に結合される垂立片２６ａとを備えている。な
お、垂立片２６ａには、丸穴２６ｃの代わりに、ボール
ネジ１２を回転可能に支持する軸受を設けてもよい。

【００１９】駆動枠１１には、Ｘ方向に延びるボールネ
ジ１２が回転可能に支持されている。ボールネジ１２
は、駆動枠１１の上方のやや前寄りの位置に配されて、
その左端は、駆動枠１１の上側に形成された軸受２４に
回転可能に軸着されている。ボールネジ１２の右端は、
駆動枠１１の右端と略同一の位置まで延びて、後述する
ギヤ支持材２１に設けられた軸受２８に回転可能に軸着
されている。なお、軸受２４には、一般に市販されてい
る例えばボールベアリングを利用するのが簡便である。

【００２０】縫製枠９の後端には、ボールネジ１２に螺
合するナット１３が固定され、ボールネジ１２を回転さ
せることでナット１３を介して縫製枠９をミシンのＸ方
向に駆動させる回転駆動源としての駆動モータ２７が備
えられている。

【００２１】ナット１３は、略直方体状に形成され、そ
の前面はスライダ２５の後面と当接し、上面は第一連結
部材１５の上面と面一となるようになっている。また、
ナット１３の上面と第一連結部材１５の上面とには、薄
型の第二連結部材１６が架設されている。第一連結部材
１５・スライダ２５とナット１３とは、それぞれ第二連
結部材１６とネジで螺着され、縫製枠９は、第一連結部
材１５と第二連結部材１６とを介してナット１３に対し
て固定されている。なお、第一連結部材１５と第二連結
部材１６とは一体成形されたものでもよい。

【００２２】駆動モータ２７は、テーブル４の上面に支
持されるとともにＹ方向に延びるトルク伝達軸１９を介
してボールネジ１２に連結されている。

【００２３】すなわち、テーブル４の上面の右端寄りの
位置に、トルク伝達軸１９が配されて、その後端がテー
ブル４の上面の後端寄りの位置に突設された軸受２２に
回転可能に軸着され、前端がテーブル４の上面の前寄り
の位置に取付けられた駆動モータ２７の回転軸に直接連
結されている。また、ブラケット２６の右側には、トル
ク伝達軸１９を介して駆動モータ２７のトルクをボール
ネジ１２に伝達するトルク伝達装置が設けられている。

【００２４】トルク伝達装置は、トルク伝達軸１９と共
回転し、かつトルク伝達軸１９に対して摺動可能に挿通
された駆動ベベルギヤ１８と、駆動ベベルギヤ１８と噛
み合うとともにボールネジ１２と共回転する被動ベベル
ギヤ１７と、それらを支持するギヤ支持材２１とからな
る。

【００２５】ギヤ支持材２１は、ボールネジ１２の右端
を回転可能に軸着する軸受２８と、軸受２８を略中央に
備え、ブラケット２６の右側面にネジで螺着される取付
部２１ａと、取付部２１ａの後端から右方向へ延びる後
片２１ｄと、取付部２１ａの前端から右方向へ延びる前
片２１ｂと、前片２１ｂの右端が後片２１ｄ側に間隔を
もって略１８０度折曲げられた折り返し部２１ｃとから
なる。なお、軸受２８としては、一般に市販されている
例えばボールベアリングを利用するのが簡便である。

【００２６】また、前片２１ｂの略中央と後片２１ｄの
略中央には、同軸上に軸受２０がそれぞれ設けられてい
て、トルク伝達軸１９は、折り返し部２１ｃの略中央に
形成された丸穴に挿通されるとともに二つの軸受２０に
摺回動可能に軸着されている。なお、折り返し部２１ｃ
にも、丸穴に代わりに、トルク伝達軸１９を摺回動可能
に軸着する軸受を設けてもよい。

【００２７】駆動ベベルギヤ１８は、前片２１ｂと折り
返し部２１ｃとの間に配されて、その中央に形成された
係合溝付き貫通孔には、軸受２０に摺回動可能に軸着さ
れたトルク伝達軸１９が共回転可能かつ摺動可能に挿通
されている。

【００２８】被動ベベルギヤ１７は、取付部２１ａと折
り返し部２１ｃの先端との間に配されて、軸受２８に軸
着されたボールネジ１２の右端に同軸上に固定されてい
る。従って、ボールネジ１２は被動ベベルギヤ１７と共
回転するようになっている。

【００２９】上フレーム３の下面には、駆動枠１１、レ
ール２３、スライダ２５、第一連結部材１５、縫製枠
９、第二連結部材１６、ナット１３、ボールネジ１２、
トルク伝達装置、及び駆動モータ２７とからなるＸ方向
駆動装置１０を介して、縫製枠９をＹ方向に駆動するＹ
方向駆動装置３０が設けられている。

【００３０】Ｙ方向駆動装置３０は、上フレーム３の下
面に取り付けられたＹ方向に延びる角筒状のレール土台
３１と、該レール土台３１の下面に設けられたＹ方向に
延びるレール３２と、該レール３２に対してスライドす
るスライダ３３と、該スライダ３３をＹ方向に駆動する
駆動部とを備えている。

【００３１】駆動部は、レール土台３１の前後にそれぞ
れ回転可能に設けられた被動プーリ３５及び駆動プーリ
３６と、被動プーリ３５、駆動プーリ３６間にループ状
に巻き掛けられた駆動ベルト３７とを備えている。駆動
ベルト３７のループ上側部位３７ａはレール土台３１の
中空部に通され、ループ下側部位３７ｂの一部はスライ
ダ３３とその下に取り付けられたブラケット４０との間
に挟着されている。駆動プーリ３６には、駆動軸３８を
介して駆動モータ３９の回転軸が連結されている。駆動
モータ３９は上フレーム３の後面に取り付けられてい
る。

【００３２】以上のように構成されたミシンの縫製枠駆
動装置の作用を説明すると、Ｙ方向駆動装置３０の駆動
モータ３９が縫製データに基づいて駆動されると、駆動
ベルト３７が駆動されてスライダ３３がＹ方向に移動
し、その駆動力がブラケット４０，２６を介してＸ方向
駆動装置１０に伝わる。このとき、トルク伝達軸１９に
対して駆動ベベルギヤ１８と二つの軸受２０とが、とも
に摺動可能となっているために、Ｘ方向駆動装置１０は
Ｙ方向に規制を受けることなく駆動され、縫製枠９もと
もにＹ方向に駆動される。

【００３３】同様に、Ｘ方向駆動装置１０の駆動モータ
２７が縫製データに基づいて駆動されると、トルク伝達
軸１９、駆動ベベルギヤ１８、被動ベベルギヤ１７、ボ
ールネジ１２がその順に駆動されてナット１３、第一連
結部材１５、第二連結部材１６及びスライダ２５がＸ方
向に駆動され、もって縫製枠９もＸ方向に駆動される。

【００３４】以上のように構成されたミシンの縫製枠駆
動装置によれば、ベルトを使用せず、駆動モータ２７に
より回転駆動されるボールネジ１２が螺合するナット１
３を介して縫製枠９を駆動するので、ベルトの延びによ
る移動誤差がなくなり、正確な縫製枠９の駆動が可能と
なる。また、より大きな（縫製枠９又は刺繍枠を備え
た）機械にも対応できる。

【００３５】次に、図５に示す第二実施形態は、回転駆
動源の取付位置と、それに伴うボールネジと回転駆動源
との連結方法においてのみ第一実施形態と相違するもの
であり、駆動モータが、駆動枠に一緒に移動するように
支持されるとともにボールネジに連結されている。

【００３６】すなわち、駆動モータ２７が、駆動枠１１
の上面に取付けられるとともに、ボールネジ１２の左端
に駆動モータ２７の回転軸が直接連結されている。ま
た、ボールネジ１２の右端がブラケット２６に設けられ
た軸受２６ｄに回転可能に軸着されている。なお、ボー
ルネジ１２の右端に駆動モータ２７を直接連結し、左端
を第一実施形態と同様に軸受２４に回転可能に支持させ
てもよい。

【００３７】本実施形態のミシンの縫製枠駆動装置は、
駆動モータ２７を駆動枠１１上に移設してボールネジ１
２に直接連結したことにより、トルク伝達軸１９、軸受
２２、及びトルク伝達装置が不要になるが、基本的には
第一実施形態と同様である。そして、本実施形態によっ
ても、第一実施形態と同様の効果が得られるとともに、
構造が簡単になり部品点数を減らせるので、部品コスト
及び生産工数を含めた生産コストを低減できる。

【００３８】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しな
い範囲で適宜変更して具体化することもできる。 （１）Ｙ方向駆動装置にも本発明を適用すること。 （２）縫製枠９は、前記大型の四角枠に限定されず、例
えば、各ミシンヘッドに対応した複数の小型の刺繍枠を
保持する縫製枠にすること。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るミシ
ンの縫製枠駆動装置によれば、枠の全長が長くても、移
動誤差を生じることなく、枠を正確に動かすことができ
るとともに、より大きなミシンにも対応できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係るミシンの縫製枠駆
動装置の平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】同縫製枠駆動装置の要部斜視図である。

【図５】本発明の第二実施形態に係る縫製枠駆動装置の
要部斜視図である。

【図６】従来のミシンの縫製枠駆動装置の要部斜視図で
ある。

【符号の説明】

９ 縫製枠 １１ 駆動枠 １２ ボールネジ １３ ナット ２７ 回転駆動源としての駆動モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンのＹ方向に駆動される駆動枠に、
   Ｘ方向に延びるボールネジが回転可能に支持され、 縫製枠に前記ボールネジに螺合するナットが固定され、 前記ボールネジを回転させることで前記ナットを介して
   前記縫製枠をミシンのＸ方向に駆動させる回転駆動源を
   備えたことを特徴とするミシンの縫製枠駆動装置。
2. 【請求項２】 前記回転駆動源が、前記駆動枠以外のミ
   シン部位に支持されるとともにＹ方向に延びるトルク伝
   達軸を介して前記ボールネジに連結された請求項１記載
   のミシンの縫製枠駆動装置。
3. 【請求項３】 前記回転駆動源が、前記駆動枠に一緒に
   移動するように支持されるとともに前記ボールネジに連
   結された請求項１記載のミシンの縫製枠駆動装置。