JP2014046029A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】縫目を形成可能な筒状縫製対象物の径を従来よりも小さくすることが可能なミシンを提供すること。
【解決手段】縫針が挿通可能な針穴１７を備える針板２８と、釜機構を駆動する下軸を備えたミシン１において、下軸の回転中心を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物を保持し且つ縫製対象物を針板２８上に配置する保持手段２０と、保持手段２０と連結し且つ下軸の回転中心と同じ回転中心で保持手段を回転する回転軸と、回転軸を回転して保持手段２０が保持する縫製対象物を送る第１移動手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、釜機構を駆動する下軸を備え、筒状縫製対象物を縫製可能なミシンに関する。

帽子等の筒状加工布をシリンダベッドの周囲に保持且つ該加工布を送る布張装置がある。例えば、特許文献１の布張装置は一対の筒状布張枠をシリンダベッドの周囲に備える。一対の筒状布張枠は前後に離間する。ミシンは一対の筒状布張枠の間に針穴が位置し、上下動する縫針が該針穴に挿通する。筒状加工布は一対の筒状布張枠に被せる。ミシンは上記布張装置を前後移動又は回転して加工布を送る。ミシンは加工布を送ると共に縫針を上下動して一方の筒状布張枠と他方の筒状布張枠の間に縫目を形成する。

特開２００５−１９９０９１号公報

上記布張装置の筒状布張枠は該筒状布張枠内側の支軸ローラが支持する。支持ローラはシリンダベッドよりも外側に位置する。シリンダベッドの大きさと支持ローラの配置は、該筒状布張枠の大きさを制限する。故に該布張装置は、袖口等の比較的径の小さい筒状縫製対象物を保持できない。ミシンは比較的径の小さい筒状縫製対象物に縫目を形成できない。

本発明の目的は、縫目を形成可能な筒状縫製対象物の径を従来よりも小さくすることが可能なミシンを提供することである。

請求項１のミシンは、縫針が挿通可能な針穴を備える針板と、釜機構を駆動する下軸とを備えたミシンにおいて、前記下軸の回転中心を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物を保持し且つ前記縫製対象物を前記針板上に配置する保持手段と、前記保持手段と連結し且つ前記下軸の回転中心と同じ回転中心で前記保持手段を回転する回転軸と、前記回転軸を回転して前記保持手段が保持する前記縫製対象物を送る第１移動手段とを備えたことを特徴とする。

該ミシンの釜機構の回転中心は、下軸の回転中心と同じである。釜機構の回転中心から針板までの距離は、ミシンの構成に依らずほぼ同じである。故に保持手段の回動半径は、保持手段が下軸と同じ回転中心で回転する場合に最小になる。該保持手段の回転中心は、下軸の回転中心と同じである。保持手段が保持可能な筒状縫製対象物の径は、保持手段の回動半径が従来に比べて小さいので、従来の布張装置が保持可能な筒状縫製対象物の径より小さい。故に、ミシンは縫目を形成可能な筒状縫製対象物の径を従来よりも小さくすることができる。

請求項２のミシンは、前記回転軸の軸方向に移動可能且つ前記回転軸に対し回転不能に前記回転軸に支持してあり、前記保持手段と接続する接続部材と、前記接続部材を前記回転軸の軸方向に移動して、前記保持手段が保持する前記縫製対象物を送る第２移動手段を備えたことを特徴とする。該ミシンは、回転軸の回転方向に加え回転軸の軸方向に縫目を形成できる。

請求項３のミシンにおいて、前記保持手段は、前記筒状曲面に沿った形状を有し且つ前記縫針が挿通可能な開口部を有する支持手段と、前記支持部上に配置した前記縫製対象物を前記保持手段の前記回転中心に向かって押圧可能な押圧手段とを備えることを特徴とする。該ミシンの保持手段の構成は、比較的簡単である。

ミシン１の斜視図である。 シリンダベッド部１１の正面図である。 ミシン本体３の右側面の部分断面図である。 保持枠２０の平面図である。 下軸４０、円筒直動軸受機構５０、回転機構７０、前後移動機構８０の説明図である。 図５のＡ−Ａ線における矢視方向断面図である。 板８１の正面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態のミシン１について説明する。図１の上側、下側、左斜め下側、右斜め上側、左斜め上側、右斜め下側は夫々ミシン１の上側、下側、左側、右側、後側、前側である。図５の最上部は下軸４０、円筒直動軸受機構５０、回転機構７０、前後移動機構８０を組み立てた状態の右側面を示す。図５の紙面上から２番目の図は下軸４０と釜機構１９の右側面を示す。図５の紙面上から３番目の図は円筒直動軸受機構５０と回転機構７０の右側面を示す。図５の紙面上から４番目の図は前後移動機構８０の右側面を示す。

図１〜図７を参照し、ミシン１の全体構造について説明する。ミシン１は袖口等の筒状縫製対象物に縫目を形成可能である。図１に示す如く、ミシン１は、操作部２、ミシン本体３を備える。操作部２は複数のスイッチを備える。作業者は情報又は指示を入力する場合、操作部２を使用する。

ミシン本体３はベッド部１０、シリンダベッド部１１、脚柱部１２、アーム部１３を備える。ベッド部１０はテーブル９５に載置する。シリンダベッド部１１はベッド部１０の前方に位置し、前後方向に延びる。図２に示す如く、シリンダベッド部１１は正面視軸線Ｘを中心とする円筒状である。図３に示す如く、シリンダベッド部１１は内部に釜１８、釜機構１９、下軸４０等を備える。下軸４０は前後方向に延びる。下軸４０の後端には歯車４１が連結する。歯車４１の回転に伴い下軸４０は軸線Ｘを中心に回転駆動する。下軸４０の回転駆動に伴って釜機構１９は釜１８を軸線Ｘを中心に回転駆動する。図１に示す如く、シリンダベッド部１１は上面に針板２８、針穴１７を備える。針板２８はシリンダベッド部１１の外周面に沿った曲面を有する。針穴１７には縫針１６（図２参照）が挿通可能である。

脚柱部１２はベッド部１０後側から鉛直上方に延びる。アーム部１３は脚柱部１２上端からベッド部１０とシリンダベッド部１１の上面に対向して前方に延び、前端に前端部１４を備える。アーム部１３は内部にミシンモータ（図示略）、主軸（図示略）、針棒駆動機構（図示略）等を備える。ミシンモータは主軸を回転駆動する。針棒駆動機構は主軸の回転駆動に伴って針棒１５を上下動する。歯車４１は図示外の連結機構を介して主軸と連結する。故に歯車４１は主軸の回転に伴って回転駆動する。針棒１５は前端部１４の下端から下方へ延びる。縫針１６（図２参照）は針棒１５の下端に着脱可能である。

図１〜図５に示す如く、ミシン本体３はシリンダベッド部１１の周囲に保持枠２０、押圧部材３０、押え２５、円筒直動軸受機構５０、回転機構７０、前後移動機構８０を備える。

保持枠２０は下軸４０の回転中心（軸線Ｘ）を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物（例えば加工布）を保持し且つ縫製対象物を針板２８上に配置する。本実施形態の上記筒状曲面はシリンダベッド部１１の外周面と一致する。保持枠２０は下軸４０の回転中心（軸線Ｘ）を中心としてシリンダベッド部１１の周囲を回転可能である。図１と図２に示す如く、保持枠２０は下枠２１と一対の上枠２２、２３を備える。下枠２１は上記筒状曲面に沿った形状を有し且つ縫針１６が挿通可能な開口部２４を有する。上記筒状曲面に沿った形状とは、上記筒状曲面の全周に沿った形状と上記筒状曲面の一部に沿った形状を含む。本実施形態の下枠２１は上記筒状曲面の約半周に沿った形状である。図２ではシリンダベッド部１１の外周面と下枠２１の内周面は接している。シリンダベッド部１１の外周面と下枠２１の内周面の間隔は保持枠２０の回転駆動を考慮して設定する。図４に示す如く、開口部２４は平面視矩形状である。針穴１７は開口部２４の内側にある。ミシン１は開口部２４の内側に縫目を形成可能である。縫製対象物Ｗは下枠２１上に配置する。

上枠２２、２３は縫製対象物Ｗを下枠２１の径方向外側から押える。上枠２２、２３は下枠２１に沿った矩形状の枠を２分割した形状を有する。上枠２２、２３は夫々支持部材２６、２７を介して押圧部材３０と連結する。図１は上枠２２、２３が開いて上枠２２、２３前端部が下枠２１から離間した状態を示す。図２と図４は上枠２２、２３が閉じて縫製対象物Ｗを押える状態を示す。図２と図４に示す如く、上枠２２、２３が閉じた状態において、上枠２２、２３は下枠２１と重なる。

押圧部材３０はエアシリンダである。押圧部材３０は空気供給路３１〜３４、支持部３５、エアポンプ（図示外）を備える。ミシン１は空気供給路３１〜３４の動作を制御して、上枠２２、２３を開閉する。具体的にはミシン１は空気供給路３２、３４に空気を供給して支持部材２６、２７を駆動し、上枠２２、２３を閉じる。ミシン１は空気供給路３１、３３に空気を供給して支持部材２６、２７を駆動し、上枠２２、２３を開く。作業者は操作部２を使用して、上枠２２、２３を開閉する指示を入力可能である。上枠２２、２３が閉じた状態では、上枠２２、２３は下枠２１上に配置した縫製対象物Ｗを回転中心（軸線Ｘ）に向かって押圧する。エアポンプは空気供給路３１〜３４に空気を選択的に供給する。支持部３５は空気供給路３１〜３４を支持する。

押え２５は縫製対象物Ｗ上に配置した装飾物（例えばラベル）を上方から押えることで、装飾物が上方へ浮き上がる事を防止する。

円筒直動軸受機構５０は前後方向の直線運動と軸線Ｘを中心とする回転運動を行うことができる。図３と図５に示す如く、円筒直動軸受機構５０は回転軸５１、接続部材５７を備える。回転軸５１は前後方向に延びる。図６に示す如く、回転軸５１は筒状のスプライン軸である。回転軸５１の内周面５９の内側には下軸４０が挿通する。回転軸５１は外周面６０に複数の溝部６１を備える。各溝部６１は前後方向に延びる。図３に示す如く、軸受９１、９４は下軸４０を支持する。軸受９２、９３は回転軸５１を支持する。軸受９１、９２はシリンダベッド部１１内にある。軸受９３、９４はベッド部１０内にある。

図６に示す如く、接続部材５７は正面視円筒状の筒体である。図５に示す如く、接続部材５７は前方から順に筒部５３、鍔部５４、溝部５６、鍔部５５を備える。鍔部５４、５５は筒部５３の後部において、外周端が筒部５３の外周面から外側へ突出した部位である。溝部５６は鍔部５４、５５の間にあり、鍔部５４、５５の外周端から内側に凹んだ部位である。溝部５６の半径は筒部５３の半径よりも大きい。

接続部材５７は回転軸５１の軸方向（軸線Ｘの延伸方向）に移動可能且つ回転軸５１に対し相対的に回転不能に回転軸５１に支持してある。具体的には図６に示す如く、接続部材５７の内周面６２は複数の溝部６３を備える。各溝部６３は前後方向に延びる。溝部６３は回転軸５１の溝部６１と対向する。回転軸５１の溝部６１と接続部材５７の溝部６３の間には鋼球５８が有る。図３に示す如く、鋼球５８は同一の溝部６１、６３上に前後方向に複数配置する。鋼球５８は溝部６１、６３上を転がる。故に接続部材５７は回転軸５１に対して前後方向に移動可能である。鋼球５８と溝部６１、６３は接続部材５７が回転軸５１に対して回転することを規制する。故に接続部材５７は回転軸５１に対し相対的に回転不能である。

接続部材５７は保持枠２０と接続する。具体的には図３に示す如く、接続部材５７の外周面６４は保持枠２０の下枠２１と接続する。接続部材５７の外周面６４は押圧部材３０の支持部３５と連結する。押圧部材３０は支持部材２６、２７を介して上枠２２、２３と接続する。故に接続部材５７は押圧部材３０を介して上枠２２、２３と接続する。回転軸５１は後述の回転機構７０によって回転する。接続部材５７は回転軸５１に対し相対的に回転不能なので、回転軸５１と共に回転する。故に保持枠２０は回転軸５１の回転によって下軸４０の回転中心（軸線Ｘ）と同じ回転中心で回転駆動する。

回転機構７０は回転軸５１を介して接続部材５７を軸線Ｘを中心に回転する。図１と図５に示す如く、回転機構７０は滑車７１、７２、ベルト７３、モータ７４を備える。滑車７１は回転軸５１に設けてある。図１に示す如く、滑車７２はモータ７４の出力軸に設けてあり、滑車７１の左方にある。モータ７４は滑車７２を回転駆動する。滑車７２の回転はベルト７３を介して滑車７１を回転駆動する。滑車７１は回転軸５１と共に回転する。上述の如く、保持枠２０は回転軸５１の回転駆動に伴い回転駆動する。即ち回転機構７０はモータ７４を駆動して、保持枠２０が保持する縫製対象物を左右方向に送る。

前後移動機構８０は縫製対象物を前後方向に送る。図５に示す如く、前後移動機構８０は板８１、駆動軸８２、歯車８４、モータ８５を備える。図７に示す如く、板８１は正面視逆Ｕ字状の板である。板８１の下部は円弧状の凹部８７である。凹部８７は接続部材５７の溝部５６に嵌る。凹部８７の円弧状の径は接続部材５７の鍔部５４、５５の外径より小さい。板８１の上部には孔８６が有り、駆動軸８２を挿通固定する。駆動軸８２は前後方向に延び、脚柱部１２に支持してある。駆動軸８２の後側上面には歯部８３が形成してある。歯部８３は歯車８４と噛み合う。歯車８４はモータ８５の出力軸に設けてある。モータ８５は歯車８４を回転駆動する。駆動軸８２は歯車８４の回転駆動に伴い前後方向に移動する。接続部材５７は駆動軸８２の前後方向の移動に伴い前後方向に移動する。前後移動機構８０は接続部材５７を回転軸５１に対しその軸方向に移動して、保持枠２０が保持する縫製対象物を前後方向に送る。

ミシン１が縫製対象物に縫目を形成する方法について簡単に説明する。作業者は操作部２を操作して保持枠２０の上枠２２、２３を開く。作業者は縫製対象物Ｗを下枠２１上に配置する。作業者は操作部２を操作して保持枠２０の上枠２２、２３を閉じる。操作者は操作部２を操作して縫製速度、縫製対象物の送り方向、送り量の指示を入力する。ミシン１はミシンモータ（図示略）を駆動して主軸（図示略）を回転駆動することで、針棒１５の上下動と釜１８の回転を制御する。ミシン１は主軸の回転駆動と同期して、モータ７４、８５を駆動して、作業者が指示した方向（前後方向又は左右方向）に縫製対象物を送る。ミシン１は作業者の指示に従って順に縫製対象物に縫目を形成する。ミシン１は縫製データに従って縫目を形成してもよい。縫製データはミシン１の記憶部が記憶する。縫製データは縫製速度、縫製対象物の送り方向、送り量の指示を含む。

図５に示す如く、ミシン１の釜機構１９の回転中心は、下軸４０の回転中心と同じである。図２に示す、釜機構１９の回転中心から針板２８までの距離Ｒ１は、ミシン１の構成に依らずほぼ同じである。故に保持枠２０の回動半径Ｒ２は、保持枠２０が下軸４０と同じ回転中心で回転する場合に最小になる。保持枠２０の回転中心は、下軸４０の回転中心と同じ軸線Ｘである。即ち距離Ｒ１と保持枠２０の回動半径Ｒ２は略同一である。保持枠２０が保持可能な筒状縫製対象物の径は、保持枠２０の回動半径が従来に比べて小さいので、従来の布張装置が保持可能な筒状縫製対象物の径より小さい。故に、ミシン１は縫目を形成可能な筒状縫製対象物の径を従来よりも小さくすることができる。ミシン１は前後移動機構８０を備える。故にミシン１は回転軸５１の回転方向に加え回転軸５１の軸方向に縫目を形成できる。保持枠２０は下枠２１と上枠２２、２３で縫製対象物を挟持する。押圧部材３０は上枠２２、２３を保持枠２０の回転中心に向かって押圧可能である。ミシン１は比較的簡単な構成で、下軸４０の回転中心（軸線Ｘ）を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物を保持可能である。

本実施形態では、保持枠２０と押圧部材３０は本発明の「保持手段」に相当する。下枠２１は本発明の「支持手段」に相当する。上枠２２、２３、支持部材２６、２７、押圧部材３０は本発明の「押圧手段」に相当する。回転機構７０は本発明の「第１移動手段」に相当する。接続部材５７は本発明の「接続手段」に相当する。前後移動機構８０は、本発明の「第２移動手段」に相当する。

本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更が可能である。例えばシリンダベッド部１１の形状は適宜変更してよい。シリンダベッド部１１の正面形状は保持枠２０が回転駆動可能な形状であればよい。具体的にはシリンダベッド部１１の正面形状は真円の他、真円に比較的近い楕円、多角形でもよい。他の例ではシリンダベッド部１１の形状は軸線Ｘを中心とする円筒の曲面に沿った正面視半円状でもよい。ミシン１は押え２５を省略してよい。

ミシン１は前後移動機構８０を備えなくてもよい。この場合のミシンは縫製対象物を左右方向に移動して、縫目を形成可能である。この場合の回転軸５１はスプライン軸でなくてよい。この場合の接続部材５７は回転軸５１と一体でもよい。回転機構７０及び前後移動機構８０の構成は適宜変更してよい。接続部材５７は二つの鍔部５４、５５を備えず、鍔部を１つだけ設けてもよい。この場合、前後移動機構８０は板８１を２つ設け、該鍔部の前後に配置すればよい。溝部５６の半径は筒部５３の半径よりも大きくなくてよい。

ミシン１の保持枠２０の構成、形状は適宜変更してよい。保持枠２０は下軸の回転中心を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物を保持し且つ縫製対象物を針板上に配置可能であればよい。保持枠２０の開口部２４（図４参照）の形状は平面視矩形状の他、例えば円状、楕円状等他の形状でもよい。保持枠２０の上枠２２、２３は２つに分かれていたが、上枠は１つであってもよい。

押圧部材３０はエアシリンダに限らず、油圧シリンダ、電動シリンダ、ソレノイド等のアクチュエータであってもよい。押圧部材３０は適宜省略してよい。例えば上枠２２、２３と下枠２１に夫々互いに引き合う磁石を設け、磁力によって上枠２２、２３を保持枠２０の回転中心に向かって押圧してもよい。保持枠２０は上枠を螺子等で軸線Ｘに向かって締め付ける調整機構を備えてもよい。作業者は調整機構を調整して上枠を保持枠の回転中心に向かって押圧する。

１ ミシン
３ ミシン本体
１６ 縫針
１７ 針穴
１９ 釜機構
２０ 保持枠
２１ 下枠
２２、２３ 上枠
２６、２７ 支持部材
２８ 針板
３０ 押圧部材
４０ 下軸
５０ 円筒直動軸受機構
５１ 回転軸
５７ 接続部材
７０ 回転機構
８０ 前後移動機構

Claims (3)

1. 縫針が挿通可能な針穴を備える針板と、
   釜機構を駆動する下軸とを備えたミシンにおいて、
   前記下軸の回転中心を中心とする筒状曲面に沿って縫製対象物を保持し且つ前記縫製対象物を前記針板上に配置する保持手段と、
   前記保持手段と連結し且つ前記下軸の回転中心と同じ回転中心で前記保持手段を回転する回転軸と、
   前記回転軸を回転して前記保持手段が保持する前記縫製対象物を送る第１移動手段と
   を備えたことを特徴とするミシン。
2. 前記回転軸の軸方向に移動可能且つ前記回転軸に対し回転不能に前記回転軸に支持してあり、前記保持手段と接続する接続部材と、
   前記接続部材を前記回転軸の軸方向に移動して、前記保持手段が保持する前記縫製対象物を送る第２移動手段を備えたことを特徴とする請求項１のミシン。
3. 前記保持手段は、
   前記筒状曲面に沿った形状を有し且つ前記縫針が挿通可能な開口部を有する支持手段と、
   前記支持部上に配置した前記縫製対象物を前記保持手段の前記回転中心に向かって押圧可能な押圧手段と
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。

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