JP2008220668A - 刺繍枠の支持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジによる刺繍枠の支持力を強固にし、キャリッジに対する刺繍枠のがたつきを抑制すること。
【解決手段】外枠と内枠を有する刺繍枠５０と、ミシンベッドの上面において一方向に往復移動可能に支持されたキャリッジに設けられた支持部６２と、刺繍枠に設けられ、支持部に着脱自在に装着される装着部５３と、を備える刺繍枠の支持機構１００において、装着部は、支持部との接触部位に少なくとも一つのテーパ部５３ａ，５３ｂを有し、支持部は、装着部が嵌め込まれる嵌込部７０ａが形成された土台部７０と、少なくとも一つのテーパ部５３ｂの全面にわたって当接するテーパ面７１ａが形成され、テーパ部に対して接離可能な爪部７１と、爪部をテーパ部に接近する方向に付勢する付勢部と、爪部をテーパ部から離間する方向に移動させるレバー部７３と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ミシンに設けられ、刺繍枠を着脱自在に支持する刺繍枠の支持機構に関する。

刺繍枠により被縫製物である布を張った状態で保持し、刺繍枠を移動させることにより布に刺繍縫いを施すことができるミシンが知られている。
このようなミシンにおいては、刺繍枠には金属板からなる係合部が設けられており、この係合部をキャリッジに設けられた被係合部に上方から押圧して係合させることにより、刺繍枠をキャリッジに取り付けて支持させることができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３３４１８９号公報

しかし、上記特許文献１のように、従来の刺繍枠の支持構造においては、被係合部と係合部の寸法が一致していれば係合部を支持することができるが、この寸法精度のみでキャリッジによる刺繍枠の支持力が決まってしまう。すなわち、被係合部の寸法が少し大きければ、係合部は緩い状態で被係合部に係合することになる。そのため、このような状態で刺繍縫いを行うと、刺繍枠の駆動時にキャリッジに対してがたつきが発生しやすいという問題があった。
また、係合部を上方から被係合部に嵌め込むだけでは、構造上キャリッジの刺繍枠の支持力は大きくないため、大型の刺繍枠を装着するのに十分な支持力が得られないという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、キャリッジによる刺繍枠の支持力を強固にし、キャリッジに対する刺繍枠のがたつきを抑制することができる刺繍枠の支持機構を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、外枠と、この外枠の内側に嵌め込み可能な内枠と、を有し、被縫製物が前記内枠に張った状態で前記内枠と前記外枠の間に挟み込まれる刺繍枠と、ミシンベッドの上面において一方向に往復移動可能に支持されたキャリッジに設けられた支持部と、前記刺繍枠に設けられ、前記支持部に着脱自在に装着される装着部と、を備える刺繍枠の支持機構において、前記装着部は、前記支持部との接触部位に少なくとも一つのテーパ部を有し、前記支持部は、前記装着部が嵌め込まれる嵌込部が形成された土台部と、少なくとも一つのテーパ部の全面にわたって当接するテーパ面が形成され、前記テーパ部に対して接離可能な爪部と、前記爪部を前記テーパ部に接近する方向に付勢する付勢部と、操作により前記付勢部による付勢力に抗して前記爪部を前記テーパ部から離間する方向に移動させるレバー部と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の刺繍枠の支持機構において、前記土台部には、弾性力により前記爪部を押圧する押圧部が設けられ、前記爪部は、そのテーパ面が前記テーパ部に当接した際に前記押圧部の先端が嵌り込む凹部を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、刺繍枠に設けられた装着部にテーパ部が形成され、キャリッジに設けられた支持部の爪部はテーパ部の全面にわたって当接するテーパ面が形成されているので、付勢部の付勢力により爪部のテーパ面を装着部のテーパ部に当接させることができる。ここで、装着部と爪部はテーパ面同士が当接しているので、キャリッジの駆動により刺繍枠が動きやすくなる上下方向への移動を規制することができる。また、爪部をテーパ面とすることにより、爪部の横断面積分で装着部を押圧する場合に比べて装着部との接触面積が増加するので、装着部と爪部との間に大きな摩擦力を発生させることができ、爪部による装着部の支持力を強固にすることができる。
よって、キャリッジに対する刺繍枠のがたつきを抑制することができる。
また、操作によってレバー部を動かすだけで爪部による装着部の押圧と解放を容易に行うことができるので、キャリッジへの刺繍枠の着脱作業も容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、爪部のテーパ面が装着部のテーパ部に当接したとき、すなわち、装着部を爪部により押さえつけているときには、押圧部は凹部に嵌り込むこととなる。
これにより、刺繍枠の装着部を爪部により確実に押さえつけているかどうかをレバー部の操作を通して実感することができる。よって、刺繍枠のキャリッジへの取り付けミスを未然に防止することができる。

以下、図面を参照して、ミシンに設けられる刺繍枠の支持機構の最良の形態について詳細に説明する。
＜ミシンの構成＞
図１に示すように、ミシン１は、ミシンベッド１１と、ミシンべッド１１から上方に立ち上げられたミシン胴部１２と、ミシン胴部１２の上方からミシンベッド１１に沿うように延設されたミシンアーム１３と、を備えている。
ミシン１は、ミシンアーム１３の先端側となるミシン頭部１３ａ（図１におけるミシンアーム１３の左端部）の下方において上下動可能に支持された縫い針２１を有し、ミシン頭部１３ａの下部に設けられ、縫い針２１を支持すると共に主軸モータの駆動により縫い針２１を上下に駆動する針上下動機構２と、実用縫いを行う際に縫い針２１を布の送り方向と略直交する方向に振らせる針振り機構（図示略）と、ミシンベッド１１上面に設けられた針板の下方に設けられ、実用縫いを行う際に所定のタイミングで針板から出没する送り歯により布を送る送り機構（図示略）と、縫い針２１の下方に設けられ、布を針板の上面に沿うように張った状態で保持する刺繍枠５０を針板の上面に沿って駆動させる枠駆動機構５と、ユーザによる操作入力がなされる操作パネル６と、縫い針２１と共に針上下動機構２に支持され、刺繍縫いの際に縫い針２１と共に上下動する布押さえ７と、各機構の駆動制御を行う制御装置８（図３参照）と、を備えている。

また、図１に示すミシンアーム１３の左端のミシン頭部１３ａには、縫製の起動や停止を行うための起動／停止スイッチ（以下、Ｓ／Ｓスイッチと略称する）２２と、返し縫いを行うために指示入力を行うための返し縫いスイッチ２３と、縫製後の糸切りを指示入力するための糸切りスイッチ２４と、縫製の速度を調整するためのスライドボリューム２５とが、ミシン頭部１３ａの下方から順番に並んで設けられている。

なお、本実施形態では、縫い針２１が上下動を行う方向をＺ軸方向とし、刺繍枠５０が枠駆動機構５により図１における左右方向に移動される方向（相互に直交する二方向の内の一方）をＸ軸方向とし、刺繍枠５０が枠駆動機構５により図１における前後方向に移動される方向をＹ軸方向（相互に直交する二方向のうちの他方）として、以下の説明を行
うこととする。

（刺繍枠）
図２に示すように、刺繍枠５０は、略長方形状に形成された外枠５１と、この外枠５１と同様に略長方形状に形成され、外枠５１の内側に嵌め込み可能な内枠５２と、を備えている。刺繍枠５０は、布Ｃ（図１参照）が内枠５２に張った状態で内枠５２と外枠５１の間に挟み込まれ、両枠５１，５２の内側に布Ｃの略長方形状の平面領域が形成されており、この平面領域が縫製可能領域Ｍ（図１参照）となっている。また、刺繍枠５１は、大中小のように複数のサイズのものが選択的に装着可能であり、このような刺繍枠５０のサイズごとに縫製可能領域Ｍが定まるようになっている。
外枠５１は、一箇所で分断され、ネジ５１ａ等により布の締め付けの度合いを調節することができるように形成され、内枠５２は無端に形成されている。
外枠５１の上面の一部（例えば、図２に示すように長尺辺の中央付近）には、後述するキャリッジ６１の支持部６２に着脱自在に装着される装着部５３が設けられている。
装着部５３は、外枠５１の上面から上方に延び、その途中でほぼ直角に屈曲するように形成されている。装着部５３の先端は、正面視台形状に形成され、両側の端部にテーパ部５３ａ，５３ｂが形成されている。各テーパ部５３ａ，５３ｂは、下方に向かうにつれて外枠５１の長手方向に広がるように形成されている。また、一方のテーパ部５３ｂは、支持部６２との接触部位となる。

（枠駆動機構）
図１に示すように、枠駆動機構５は、ミシンベッド１１の上面においてＸ軸方向に往復移動可能に支持されたキャリッジ６１と、該キャリッジ６１をＸ軸方向に駆動するＸ軸モータ５３（図３参照）と、キャリッジ６１にＹ軸方向に往復移動可能に支持された支持部６２と、支持部６２を介して刺繍枠５０をＹ軸方向に駆動するＹ軸モータ５５（図３参照）とを備えている。枠駆動機構５は、Ｘ軸モータ５３の回転出力をキャリッジ６１の直動方向の動力に変換可能に設けられ、更にＹ軸モータ５５の回転出力を支持部６２の直動方向の動力に変換可能に設けられている。つまり、枠移動機構５は、キャリッジ６１の移動と支持部６２の移動との協働により刺繍枠５０をＸ−Ｙ平面（縫い針２１の上下動方向に直交する平面）に沿って自在に移動する。従って、刺繍枠５０が移動するＸ−Ｙ平面上のある位置は、互いに直交するＸ軸及びＹ軸で定められたＸＹ座標系で表される。

Ｘ軸モータ５３とＹ軸モータ５５は、いずれもステッピングモータであり、微小角度単位で駆動する回転角度を制御することが可能である。各モータ５３，５５の作動・停止のタイミングは制御装置８によって制御される。また、各モータ５３，５５の回転速度は制御装置８によって制御される。具体的には、縫い針２１の１回の上下動当たりの各モータ５３，５５の回転角度が制御装置８によって制御され、これにより刺繍枠５０が各軸方向に移動し、縫い針２１の相対的な針落ち位置が決まる。

また、支持部６２には、刺繍枠センサ２７（図３参照）が設けられている。刺繍枠センサ２７は、支持部６２に装着される刺繍枠５０のサイズ（種類）を検出するものである。例えば、支持部６２に最大サイズの刺繍枠５０が装着された場合には、最大サイズを表す信号が刺繍枠センサ２７から制御装置８に出力されるようになっている。

（支持部）
図１，２，４に示すように、支持部６２は、装着部５３が嵌め込まれる嵌込部７０ａが形成された土台部７０と、少なくとも一つのテーパ部５３ｂの全面にわたって当接するテーパ面７１ａが形成され、テーパ部５３ｂに対して接離可能な爪部７１と、この爪部７１をテーパ部５３ｂに接近する方向に付勢する付勢部７２と、操作により付勢部７２による付勢力に抗して爪部７１をテーパ部５３ｂから離間する方向に移動させるレバー部７３と、を備えている。

土台部７０は、刺繍枠５０の長手方向に沿って延びるように形成され、キャリッジ６１に固定されている。土台部７０には、刺繍枠５０が取り付けられる側面に装着部５３の先端を嵌め込むことができる台形状の嵌込部７０ａが形成されている。嵌込部７０ａのうち、装着部５３を嵌め込んだ際に装着部５３のテーパ部５３ａの上方となる部分は、テーパ部５３ａに対向するテーパ面７０ｂが形成されており、装着部５３の上方への抜けを防止することができる。
土台部７０の一端には、嵌込部７０ａの空間内に進入及び退避可能な爪部７１が設けられている。爪部７１は、土台部７０の長手方向に沿って進退可能とされている。爪部７１は、土台部７０に挟まれるように配置されており、土台部７０が爪部７１の移動方向を案内している。土台部７０には、弾性力により爪部７１を下方から押圧する押圧部７４が設けられている。押圧部７４は、例えば、バネ７４ａの先端にノッチ７４ｂが取り付けられて構成されており、バネ７４ａの付勢力によりノッチ７４ｂが爪部７１の下方を押圧する。

爪部７１は、棒状に形成され、その長手方向が土台部７０の長手方向に沿うように配置されている。爪部７１の一端には、装着部５３のテーパ部５３ｂに当接するテーパ面７１ａが形成されている。テーパ面７１ａは、爪部７１の上方に向かうにつれて嵌込部７０ａ側に突出するような傾斜を有している。これにより、装着部５３の嵌込部７０ａからの上方への離脱を防止することができる。爪部７１の下面には、少なくともノッチ７４ｂの一部が嵌り込むような凹部７１ｂが形成されている。
ここで、凹部７１ｂを形成する位置であるが、爪部７１を土台部７０の嵌込部７０ａに進入させて爪部７１のテーパ面７１ａが装着部５３のテーパ部５３ｂに当接した際にノッチ７４ｂが凹部７１ｂに嵌り込むことができる位置に形成されている（図４参照）。

爪部７１の他端には、レバー部７３が連結されている。レバー部７３は、一端が土台部７０に対して回転自在に連結され、他端が操作時に作業者が手で把持する把持部となる。レバー部７３の中央部付近には、長穴が形成されており、この長穴を介して爪部７１が連結されている。レバー部７３は、他端における回転支点において付勢部７２により爪部７１側に付勢されている。付勢部７２は、例えば、コイルバネから形成され、その弾性力によりレバー部７３を爪部７１の一端に向けて回転させるように付勢する。

すなわち、レバー部７３を何ら操作していない状態においては、それ以上の回転を阻止する土台部７０の壁部７０ｂに当接する位置まで回転し、レバー部７３がこの状態において、爪部７１が土台部７０の嵌込部７０ａ内に最も進出し、そのテーパ面７１ａが嵌込部７０ａに嵌め込まれた装着部５３のテーパ部５３ｂに当接して装着部５３を押さえつけるようになっている。
逆に、レバー部７３を付勢部７２による付勢力に抗して操作（図５における紙面に対して左方向）すれば、爪部７１が嵌込部７０ａから退避し、爪部７１による装着部５３の押さえつけを解放することができる。

以上より、刺繍枠５０と、この刺繍枠５０に設けられた装着部５３と、装着部５３が取り付けられることにより刺繍枠５０を支持する支持部６２とを備えることにより、刺繍枠の支持機構１００が構成される（図２参照）。

（制御装置）
図３に示すように、制御装置８は、ミシンの動作や縫製に関する制御を行うＣＰＵ８１と、ＣＰＵ８１が処理するプログラムやデータ等が記憶されたＲＯＭ８２と、ＣＰＵ８１がＲＯＭ８２に記憶されたプログラムやデータを展開して処理する作業領域となるＲＡＭ８３とを備えている。
この制御装置８には、操作パネル６、Ｓ／Ｓスイッチ２２、返し縫いスイッチ２３、糸切りスイッチ２４、スライドボリューム２５及び刺繍枠センサ２７から入力される信号に基づき、ミシンの駆動源になるとともに針棒を上下動させる主軸モータ２６、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５５、針振りモータ３２、送りモータ４２の動作、駆動を制御する。

＜キャリッジへの刺繍枠の取付方法＞
次に、キャリッジ６１への刺繍枠５０の取付方法について説明する。
図４，５に示すように、キャリッジ６１に刺繍枠５０を取り付ける際には、支持部６２の嵌込部７０ａに装着部５３を嵌め込む。その際、レバー部７３を引いて爪部７１を嵌込部７０ａから退避させておく。
嵌込部７０ａに装着部５３を嵌め込んだ後、レバー部７３を戻す。このとき、レバー部７３は付勢部７２の付勢力で自然に戻ろうとするので、作業者はレバー部７３を把持しているだけでよい。やがて、爪部７１の一端に形成されたテーパ面７１ａが装着部５３のテーパ部５３ｂに当接する。爪部７１は付勢部７２の付勢力によりさらに嵌込部７０ａに進入しようとするが、装着部５３に進入が阻止されているため、爪部７１は装着部５３を押さえつけた状態で停止する。このとき、爪部７１を押圧する押圧部７４のノッチ７４ｂは、爪部７１の下面に形成された凹部７１ｂに嵌り込む。これにより、作業者は、爪部７１により装着部５３を確実に押さえつけていることを確認することができる。以上の作業により、キャリッジ６１への刺繍枠５０の取り付けが終了する。
一方、キャリッジ６１から刺繍枠５０を取り外す際には、レバー部７３を付勢部７２の付勢力に抗して引き、爪部７１を嵌込部７０ａから退避させる。これにより、装着部５３は爪部７１による押さえつけが解放されるので、支持部６２から取り外せるようになる。

＜作用・効果＞
このように、刺繍枠の支持機構１００によれば、刺繍枠５０に設けられた装着部５３にテーパ部５３ａ，５３ｂが形成され、キャリッジ６１に設けられた支持部６２の爪部７１はテーパ部５３ｂの全面にわたって当接するテーパ面７１ａが形成されているので、付勢部７２の付勢力により爪部７１のテーパ面７１ａを装着部５３のテーパ部５３ｂに当接させることができる。ここで、装着部５３と爪部７１はテーパ面同士が当接しているので、キャリッジ６１の駆動により刺繍枠５０が動きやすくなる上下方向への移動を規制することができる。また、爪部７１の端部をテーパ面７１ａとすることにより、爪部７１の横断面積分で装着部５３を押圧する場合に比べて装着部５３との接触面積が増加するので、装着部５３と爪部７１との間に大きな摩擦力を発生させることができ、爪部７１による装着部５３の支持力を強固にすることができる。
よって、キャリッジ６１に対する刺繍枠５０のがたつきを抑制することができる。
また、操作によってレバー部７３を動かすだけで爪部７１による装着部５３の押圧と解放を容易に行うことができるので、キャリッジ６１への刺繍枠５０の着脱作業も容易に行うことができる。

また、爪部７１のテーパ面７１ａが装着部５３のテーパ部５３ｂに当接したとき、すなわち、装着部５３を爪部７１により押さえつけているときには、ノッチ７４ｂは凹部７１ｂに嵌り込むこととなる。
これにより、刺繍枠５０の装着部５３を爪部７１により確実に押さえつけているかどうかをレバー部７３の操作を通して実感することができる。よって、刺繍枠５０のキャリッジ６１への取り付けミスを未然に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、押圧部を爪部に設け、土台部に凹部を設けてもよい。

ミシンの正面斜視図。 刺繍枠の支持構造を示す斜視図。 制御装置まわりの構成を示すブロック図。 爪部により装着部が押圧されている状態における刺繍枠の支持構造を示す図。 爪部による装着部の押圧を解放した状態における刺繍枠の支持構造を示す図。

符号の説明

１１ ミシンベッド
５０ 刺繍枠
５１ 外枠
５２ 内枠
５３ 装着部
５３ａ テーパ部
５３ｂ テーパ部
６１ キャリッジ
６２ 支持部
７０ 土台部
７０ａ 嵌込部
７１ 爪部
７１ａ テーパ面
７１ｂ 凹部
７２ 付勢部
７３ レバー部
７４ 押圧部
７４ａ バネ
７４ｂ ノッチ
１００ 刺繍枠の支持機構

Claims (2)

1. 外枠と、この外枠の内側に嵌め込み可能な内枠と、を有し、被縫製物が前記内枠に張った状態で前記内枠と前記外枠の間に挟み込まれる刺繍枠と、
   ミシンベッドの上面において一方向に往復移動可能に支持されたキャリッジに設けられた支持部と、
   前記刺繍枠に設けられ、前記支持部に着脱自在に装着される装着部と、を備える刺繍枠の支持機構において、
   前記装着部は、前記支持部との接触部位に少なくとも一つのテーパ部を有し、
   前記支持部は、
   前記装着部が嵌め込まれる嵌込部が形成された土台部と、
   少なくとも一つのテーパ部の全面にわたって当接するテーパ面が形成され、前記テーパ部に対して接離可能な爪部と、
   前記爪部を前記テーパ部に接近する方向に付勢する付勢部と、
   操作により前記付勢部による付勢力に抗して前記爪部を前記テーパ部から離間する方向に移動させるレバー部と、
   を有することを特徴とする刺繍枠の支持機構。
2. 前記土台部には、弾性力により前記爪部を押圧する押圧部が設けられ、
   前記爪部は、そのテーパ面が前記テーパ部に当接した際に前記押圧部の先端が嵌り込む凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の刺繍枠の支持機構。

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