JP4605455B2 - ミシンの布送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミシンの布送り装置に関し、特に布地を保持する布保持体を、下軸と平行な第１方向とこれに直交する第２方向に夫々移動駆動させながら布地に縫目を形成するようにしたミシンの布送り装置に関する。

従来、模様縫いミシンやパターン縫いミシンにおいては、ベッド部内に下軸と布送り装置を設け、この布送り装置により、布送り装置に連結された下板及び布押え枠を、布地を保持した状態で下軸と平行なＹ方向とこれに直交するＸ方向とに夫々移動駆動することにより、下板と布押え枠とで保持された布地に所望のパターン縫目が形成されるようになっている。

例えば、特許文献１に記載のミシンのＸ−Ｙ送り駆動装置は、ベッド部内において、下軸と平行なＹ方向に向けた左右１対のＹ軸固定レールを下軸よりも下方に配設するとともに、Ｙ軸固定レールの上面にＹ軸移動部材をＹ方向に移動可能に配設し、更に、Ｙ軸移動部材の上面にＸ方向に向けた前後１対のＸ軸固定レールを下軸よりも上方に配設するとともに、Ｘ軸固定レールの上面にＸ軸移動部材をＸ方向に移動可能に配設し、そのＸ軸移動部材に押え台を介して布押え枠を上下動可能に支持するとともに、針板上に位置する下板もＸ軸移動部材に連結してある。

縫製が開始されると、Ｙ軸移動部材がＹ駆動モータの駆動によりＹ方向に移動され、Ｘ軸移動部材がＸ駆動モータの駆動によりＸ方向に移動されるので、布押え枠と下板とで保持した布地がＸ方向とＹ方向に夫々移動されながらパターン縫目が形成されるようになっている。
特許第３５９２３７９号公報 （第５〜６頁、図１，図２，図４）

前述したように、特許文献１に記載のミシンのＸ−Ｙ送り駆動装置においては、ベッド部内において、下軸よりも下側にＹ軸固定レールが配設されるとともに、下軸よりも上側にＸ軸固定レールが配設され、しかもＹ軸固定レールの上面にＹ軸移動部材が配設され、そのＹ軸移動部材の上面にＸ軸固定レールが配設されているため、ベッド部の高さ寸法が大きくなり、ミシンが大型化するという問題がある。

また、Ｙ軸固定レールの上側に配設したＹ軸移動部材を介在させてその上側にＸ軸固定レールが配設されているので、押え台は、Ｙ軸固定レールとＹ軸移動部材とによる下側の支持部と、Ｘ軸固定レールとＸ軸移動部材とによる上側の支持部とにより、上下２段で支持する支持構造になっている。

そのため、布押え枠が下板との協働で布地を押圧するときの反力が押え台に作用した場合、押え台の基端部に回転モーメントが作用するようになる。このとき、前述したように、押え台の支持構造は上下２段になっているため、大きな反力を受ける押え台の支持構造における剛性が低下し、押え台の移動精度が低下することから、縫目パターンによっては、縫目の模様崩れが発生する可能性が高くなる。

請求項１のミシンの布送り装置は、布地を保持する布保持体を下軸と平行な第１方向とこれに直交する第２方向に夫々移動駆動するミシンの布送り装置において、第１方向に向けて平行に配設された１対の第１レール部材と、１対の第１レール部材で案内され且つ１つの第１タイミングベルトを介して第１方向に移動可能な１つの第１移動体と、１対の第１レール部材に摺動自在に夫々係合する１対のキャリッジ部であって、第１移動体の１対の収容溝に上方から夫々収容されて第１移動体に固定された１対のキャリッジ部と、第１移動体の上面に連結され且つ１対の第１レール部材の上側に第２方向に向けて平行に配設された１対の第２レール部材と、第２レール部材で案内されて１つの第２タイミングベルトを介して第２方向に移動可能で且つ布保持体に連結された第２移動体とをベッド部に備え、１対の第１レール部材の下端は、下軸の下端の高さ位置よりも高い位置に配設され、１対の第１レール部材と１対のキャリッジ部は、第２タイミングベルトの上側ベルト部と下側ベルト部の間を挿通する状態に配設され、下軸は第１移動体の上端部に形成された凹部を挿通する状態に配設され、第１タイミングベルトは、１対の第１レール部材の間において下軸の直下に配設されたものである。

１つの第１移動体は１対の第１レール部材で案内され且つ１つの第１タイミングベルトを介して第１方向に移動され、第２移動体は第１移動体の上面に連結された第２レール部材で案内されて１つの第２タイミングベルトを介して第２方向に移動されるので、第２移動体に連結された布保持体で保持される布地が第１方向と第２方向とに夫々移動されながら縫目が形成される。ところで、１対の第１レール部材の下端の方が下軸の下端よりも高い位置に配設されているので、第１レール部材が下軸に接近するため、布送り装置の高さ寸法が小さくなる。

請求項２のミシンの布送り装置は、請求項１において、前記第１移動体は第１レール部材の下側に吊り下げ状態で支持され、第２移動体は第２レール部材の上側に移動可能に配設されているものである。

請求項３のミシンの布送り装置は、請求項２において、前記第１移動体は、前記１対のキャリッジ部に形成した係合部を第１レール部材に形成された係合凹部に係合させて第１レール部材に移動可能に吊り下げられているものである。

請求項４のミシンの布送り装置は、請求項３において、前記第１レール部材は、第２レール部材の直ぐ下側に接近させて配設されたものである。

請求項１の発明によれば、布地を保持する布保持体を下軸と平行な第１方向とこれに直交する第２方向に夫々移動駆動するミシンの布送り装置において、１対の第１レール部材と、１つの第１移動体と、１対の第２レール部材と、第２移動体とをベッド部に備え、１対の第１レール部材の下端は、下軸の下端の高さ位置よりも高い位置に配設されたので、第１レール部材が下軸に接近して設けられるため、布送り装置の高さ寸法を格段に小さくでき、ベッド部の小型化やコンパクト化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、前記第１移動体が第１レール部材の下側に吊り下げ状態で支持され、第２移動体が第２レール部材の上側に移動可能に配設されたものである。この場合には、第１移動体が第１レール部材の下側に位置するため、第１移動体に埃が付きにくく、安定した移動性能を発揮することができる。また、第２移動体が第２レール部材の上側に位置するため、布保持体の第２移動体への連結や組み付けが簡単化する。その他請求１と同様の効果を奏することができる。

請求項３の発明によれば、前記第１移動体が、１対のキャリッジ部に形成した係合部を第１レール部材に形成された係合凹部に係合させて第１レール部材に移動可能に吊り下げられているものである。この場合には、１対のキャリッジ部に形成された係合部を第１レール部材に形成された係合凹部に係合させるだけなので、第１移動体の第１レール部材に対する吊り下げ構造を容易にすることができる。その他請求２と同様の効果を奏することができる。

請求項４の発明によれば、前記第１レール部材が、第２レール部材の直ぐ下側に接近させて配設されたものである。この場合、第１レール部材と第２レール部材の高さ位置が略同じになるため、第１移動体の第１レール部材に対する支持部と、第２移動体の第２レール部材に対する支持部とが非常に接近して、つまり略同一平面で支持する支持構造になっているため、布保持体が布保持のための押圧力により受ける反力に対する剛性が高くなり、布保持体の移動精度が向上するようになり、縫目の模様崩れの発生を極力防止することができる。その他請求項３と同様の効果を奏する。

本実施例のミシンの布送り装置は、ベッド部において、Ｙ方向レール部材の下端を下軸の下端の高さ位置よりも高い位置に配設し、布送り装置の高さ寸法を小型化でき、しかも縫製された縫目の模様崩れを防止できるようにしてある。

図１，図２に示すように、模様縫いミシン１は、ベッド部２と、ベッド部２の後端部から立設された脚柱部３と、その脚柱部３の上端部からベッド部２と対向するように前方へ延びるアーム部４等から構成されている。

脚柱部３及びアーム部４には、図示を省略するが、針棒６を介して縫針を上下駆動するためのミシンモータ、そのミシンモータの駆動力を主軸を介して縫針に伝達する駆動力伝達機構などが設けられているが、公知の技術であるため、ここではその詳細な説明を省略する。また、アーム部４の前端部である頭部５の内部に、針棒６を上下動させる針棒上下動機構が設けられている。

ベッド部２には、後述する布保持機構１０と、この布保持機構１０をＹ方向（前後方向であり、これが第１方向に相当する）及びＸ方向（左右方向であり、これが第２方向に相当する）に移動させる布送り装置３０に加え、図示を省略するが、縫針の上下動と調時して模様縫目を形成する回転釜と、ミシンモータの回転駆動力を主軸を介して回転釜に伝達する下軸２５と、縫製終了時に上糸と下糸を同時に切断する糸切り機構などが設けられている。

ここで、ベッド部２の上面において布地を保持しＸ方向及びＹ方向に移動させる布保持機構１０について簡単に説明する。但し、この布保持機構１０は後述する布送り装置３０のＸ方向移動体５２に連結されている。

図１に示すように、側面視にて湾曲状で片持ち状に支持された押え腕１１の基端部（後端部）が後述するＸ方向移動体５２の上面に固定され、その押え腕１１の先端部には、平面視にて矩形枠状の布保持体１５を上下動可能にガイドするためのガイド部１１ａが形成されている。

押え腕１１の後端近傍部に押え腕１１を貫通した左右方向向きの枢支軸１２が固定され、押え腕１１の左右両側に、前後方向に延びる押え腕レバー１３が夫々配設され、各押え腕レバー１３はその後端側部位において枢支軸１２に夫々回動可能に枢支されている。枠状布保持体１５は布地を押圧保持する水平な枠状保持部１５ａとこの後端部から立設された縦向きの支持部１５ｂとからなり、その支持部１５ｂがガイド部１１ａに上下移動可能に支持されている。

押え腕レバー１３の先端部は、枠状布保持体１５の支持部１５ｂに形成された係合穴（図示略）に後方から夫々挿通して、枠状布保持体１５に係合している。押え腕レバー１３の上側の左右両側に、前後方向向きの押えレバー１７が夫々配設され、各押えレバー１７はその長さ方向途中部において、押え腕１１を貫通した左右方向向きの枢支軸１８に回動自在に枢支されている。図１，図５に示すように、これら押えレバー１７の先端部には左右方向向きのピン１９により回動可能な押圧受け部材２０が取付けられている。

各押え腕レバー１３の後端部は、連結リンク２１を介してその上側の押えレバー１７の後端部に夫々連結されている。但し、各押え腕レバー１３は図示しない引っ張りバネによりその後端部が下方に、つまり枠状布保持体１５がベッド面より所定距離だけ上側の退避位置に位置するように付勢されている。

一方、押え腕１１の上側に、水平な押え作動板２２がアーム部４に対して上下動可能に設けられている。布押えに際してこの押え作動板２２が、図示しないエアシリンダ又はカム式の押え駆動機構により下降して押えレバー１７の押圧受け部材２０（図５参照）を下方に押圧するので、押えレバー１７が右側面視にて反時計回りに回動する。

その結果、この押えレバー１７に連結リンク２１を介して連結された押え腕レバー１３も同様に反時計回りに回動し、枠状布保持体１５が下降移動し、下側の布受け板１６との間に布地を保持するようになっている。但し、布受け板１６はその後端部においてＸ方向移動体５２に連結されている。それ故、布地は枠状布保持体１５と布受け板１６との協働により、Ｘ方向とＹ方向とに移動駆動される。ここで、枠状布保持体１５と布受け板１６等から布保持体１４が構成されている。

次に、枠状布保持体１５及び布受け板１６等からなる布保持体１４をＸ方向及びＹ方向に移動（布送り）させる布送り装置３０について説明する。

図２〜図４に示すように、平面視にて略矩形状のベッドフレーム３１内に、下軸２５がＹ方向に向けて配設されるとともに、Ｙ方向移動体３６をＹ方向に移動させるＹ方向移動機構３２と、Ｘ方向移動体５２をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構３３等が設けられている。そこで、先ずＹ方向移動機構３２について説明する。

ベッドフレーム３１の内部の略前半部分に、左右１対のＹ方向レール部材３５（これが第１レール部材に相当する）が前後方向に向けて平行に配設され、各Ｙ方向レール部材３５はその前後両端部においてベッドフレーム３１に夫々固着されている。これら１対のＹ方向レール部材３５に、前後方向に所定幅を有し且つ左右方向に延びる１つのＹ方向移動体３６が吊り下げ状態で支持されている。

即ち、図６に示すように、各Ｙ方向レール部材３５の左右両側面に係合凹部３５ａが夫々形成されており、Ｙ方向移動体３６の１対の収容溝に上方から夫々収容されて固定された左右１対のキャリッジ部３７に形成された突起状の係合部３７ａが対応する係合凹部３５ａに夫々係合している。それ故、Ｙ方向移動体３６は、これら係合部３７ａと係合凹部３５ａとの係合により、１対のＹ方向レール部材３５にＹ方向に移動可能（摺動自在）に吊り下げられている。

一方、ベッドフレーム３１の前端部に従動プーリ３８が左右方向向きの枢支軸で回転可能に枢支されるとともに、ベッドフレーム３１の後端側に左右方向向きの駆動プーリ３９が回転可能に設けられ、これら両プーリ３８，３９に亙って幅広でゴム製の１本のＹ方向タイミングベルト４０が前後方向向きに掛装されている。駆動プーリ３９の軸に従動ギヤ４１が固着されるとともに、Ｙ軸モータ４２の駆動軸に固着した駆動ギヤ４３がその従動ギヤ４１に噛合している。更に、Ｙ方向タイミングベルト４０の一部が固定金具（図示略）でＹ方向移動体３６の一部に固定されている。

ところで、前述したＹ方向向きの下軸２５は、Ｙ方向移動体３６の上端部に形成された凹部３６ａに挿通する状態に配設されている。その為、図５に示すように、１対のＹ方向レール部材３５の下端は、下軸２５の下端の高さ位置よりも高い位置に配設されている。尚、図示を省略するが、下軸２５はその前端部において、ベッド部２に設けられた回転釜（図示略）に連結されている。

それ故、Ｙ軸モータ４２の駆動により、これら１対のギヤ４１，４３及びプーリ３８，３９を介してＹ方向タイミングベルト４０がＹ方向に移動するのに伴って、Ｙ方向移動体３６がＹ方向レール部材３５に案内されてＹ方向に移動される。
また、Ｙ方向タイミングベルト４０は、１対のＹ方向レール部材３５の間において下軸２５の直下に配設されている。

次に、Ｘ方向移動機構３３について説明する。前述したＹ方向移動体３６の上面側に、前後１対のＸ方向レール部材５０（これが第２レール部材に相当する）が左右方向に向けて平行に配設され、Ｙ方向移動体３６の上面に固着（連結）されている。これら１対のＸ方向レール部材５０の各々の上側に、これらに馬乗り状態に嵌合した前後１対のガイド部材５１を介してＸ方向移動体５２がＸ方向に移動可能に配設されている。

一方、ベッドフレーム３１の右端側に従動プーリ５３が前後方向向きの枢支軸で回転可能に枢支されるとともに、ベッドフレーム３１の左端側に前後方向向きのスプライン軸５４が回転可能に設けられている。ここで、Ｙ方向移動体３６の左端部のスプライン軸５４の外周部には、スプライン軸５４に係合する外筒部材５５が嵌め込まれている。この外筒部材５５は、所謂、無限直線運動が可能なボールスプラインに構成されており、Ｙ方向移動体３６とスプライン軸５４との接触抵抗が無視できるようになっている。

これら外筒部材５５と従動プーリ５３とに亙って幅広でゴム製の１本のＸ方向タイミングベルト５６がＸ方向向きに掛装されている。スプライン軸５４の後端部に従動ギヤ５７が固着されるとともに、Ｘ軸モータ５８の駆動軸に固着した駆動ギヤ５９がその従動ギヤ５７に噛合している。更に、Ｘ方向タイミングベルト５６の一部が固定金具でＸ方向移動体５２の一部に固定されている。

それ故、Ｘ軸モータ５８の駆動により、これら１対のギヤ５７，５９とスプライン軸５４と外筒部材５５を介してＸ方向タイミングベルト５６がＸ方向に移動するのに伴って、Ｘ方向移動体５２がＸ方向レール部材５０に案内されてＸ方向に移動される。
また、１対のＹ方向レール部材３５と１対のキャリッジ部３７は、Ｘ方向タイミングベルト５６の上側ベルト部と下側ベルト部の間を挿通する状態に配設されている。

このように、Ｙ方向移動体３６が１対のＹ方向レール部材３５に吊り下げられ、しかもＹ方向移動体３６の上面側にＸ方向レール部材５０を固定し、そのＸ方向レール部材５０の上側にガイド部材５１を介してＸ方向移動体５２を移動可能に配設したので、Ｙ方向レール部材３５の直ぐ上側にＸ方向レール部材５０を配置することができる。それ故、Ｙ方向移動体３６のＹ方向レール部材３５に対する支持部と、Ｘ方向移動体５２のＸ方向レール部材５０に対する支持部とが非常に接近して、つまり略同一平面で支持する支持構造になっている。

次に、このように構成された布送り装置３０の作用及び効果について説明する。

前述したように、模様縫いに供する布地が布保持機構１０の枠状布保持体１５と布受け板１６との協働により保持された状態で、図示しない制御装置に有するＲＯＭに記憶された模様データに基づいて、Ｙ軸モータ４２とＸ軸モータ５８とが駆動されるので、Ｙ方向移動体３６がＹ方向タイミングベルト４０を介してＹ方向レール部材３５に案内されてＹ方向に移動するとともに、Ｘ方向移動体５２がＸ方向タイミングベルト５６を介してＸ方向レール部材５０に案内されてＸ方向に移動するので、布地に所望の模様縫いが縫製される。

ところで、１対のＹ方向レール部材３５の下端の高さ位置の方が下軸２５の下端の高さ位置よりも高い位置に配設されているので、Ｙ方向レール部材３５が下軸２５に接近して設けられるため、布送り装置３０の高さ寸法を格段に小さくでき、ベッド部２の小型化やコンパクト化を図ることができる。

また、Ｙ方向移動体３６がＹ方向レール部材３５の下側に吊り下げ状態で支持され、Ｘ方向移動体５２がＸ方向レール部材５０の上側に移動可能に配設されたので、Ｙ方向移動体３６がＹ方向レール部材３５の下側に位置するため、Ｙ方向移動体３６に埃が付きにくく、安定した移動性能を発揮することができる。また、Ｘ方向移動体５２がＸ方向レール部材５０の上側に位置するため、布保持体１４のＸ方向移動体５２への連結や組み付けが簡単化する。

また、Ｙ方向移動体３６は、１対のキャリッジ部３７に形成した係合部３７ａをＹ方向レール部材３５の側部に形成された係合凹部３５ａに係合させてＹ方向レール部材３５に移動可能に吊り下げられている。即ち、１対のキャリッジ部３７に形成された係合部３７ａをＹ方向レール部材３５に形成された係合凹部３５ａに係合させるだけなので、Ｙ方向移動体３６のＹ方向レール部材３５に対する吊り下げ構造を容易にすることができる。

更に、Ｙ方向レール部材３５が、Ｘ方向レール部材５０の直ぐ下側に接近させて配設されたので、Ｙ方向レール部材３５とＸ方向レール部材５０とが略同じ高さ位置に配置され、Ｙ方向移動体３６のＹ方向レール部材３５に対する支持部と、Ｘ方向移動体５２のＸ方向レール部材５０に対する支持部とが非常に接近して、つまり略同一平面で支持する支持構造になっているため、枠状布保持体１５が布保持のための押圧力により受ける反力に対する剛性が高くなり、布保持体１４の移動精度が向上するようになり、縫目の模様崩れの発生を極力防止することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。

１〕Ｙ方向移動体３６は、１対のキャリッジ部３７に形成した突起状の係合部３７ａをＹ方向レール部材３５の側部に形成された係合凹部３５ａに係合させて、Ｙ方向レール部材３５に移動可能に吊り下げるように構成したが、Ｙ方向移動体３６の上面部に上方突出状に形成した係合部３７ａを、Ｙ方向レール部材３５の下面側に形成した係合凹部３５ａに係合させることにより、Ｙ方向移動体３６がＹ方向レール部材３５に移動可能に吊り下げられるように構成してもよい。

２〕前述した実施例において、Ｙ方向移動機構３２では、１対のプーリ３８，３９によりＹ方向タイミングベルト４０を駆動してＹ方向移動体３６を駆動し、Ｘ方向移動機構３３では、外筒部材５５と従動プーリ５３によりＸ方向タイミングベルト５６を駆動してＸ方向移動体５２を駆動するようにしているが、これら移動体３６，５２側にラックを設け、そのラックをＹ軸モータ４２やＸ軸モータ５８の駆動軸に固着したピニオンで移動させるように構成してもよい。

３〕本発明を模様縫いミシンに適用した場合について説明したが、パターン縫いミシン等、布保持体１４をＸ方向とＹ方向とに夫々移動させるようにした布送り装置３０を有する各種のミシンの布送り装置３０に本発明を適用することができる。

４〕本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。

本発明の実施形態に係る模様縫いミシンの斜視図である。 ベッド部の内部機構を示す平面図である。 ベッド部の内部機構を示す斜め前方からの斜視図である。 ベッド部の内部機構を示す斜め後方からの斜視図である。 図２のＥ−Ｅ線縦断正面図である。 Ｙ方向駆動機構の要部を示す正面図である。

１ 模様縫いミシン
１４ 布保持体
１５ 枠状布保持体
１６ 布受け板
２５ 下軸
３０ 布送り装置
３５ Ｙ方向レール部材（第１レール部材）
３６ Ｙ方向移動体（第１移動体）
３７ａ 係合部
３５ａ 係合凹部
５０ Ｘ方向レール部材（第２レール部材）
５２ Ｘ方向移動体（第２移動体）

Claims (4)

1. 布地を保持する布保持体を下軸と平行な第１方向とこれに直交する第２方向に夫々移動駆動するミシンの布送り装置において、
   前記第１方向に向けて平行に配設された１対の第１レール部材と、
   前記１対の第１レール部材で案内され且つ１つの第１タイミングベルトを介して前記第１方向に移動可能な１つの第１移動体と、
   前記１対の第１レール部材に摺動自在に夫々係合する１対のキャリッジ部であって、前記第１移動体の１対の収容溝に上方から夫々収容されて前記第１移動体に固定された１対のキャリッジ部と、
   前記第１移動体の上面に連結され且つ前記１対の第１レール部材の上側に前記第２方向に向けて平行に配設された１対の第２レール部材と、
   前記第２レール部材で案内されて１つの第２タイミングベルトを介して前記第２方向に移動可能で且つ前記布保持体に連結された第２移動体とをベッド部に備え、
   前記１対の第１レール部材の下端は、前記下軸の下端の高さ位置よりも高い位置に配設され、
   前記１対の第１レール部材と前記１対のキャリッジ部は、前記第２タイミングベルトの上側ベルト部と下側ベルト部の間を挿通する状態に配設され、
   前記下軸は前記第１移動体の上端部に形成された凹部を挿通する状態に配設され、
   前記第１タイミングベルトは、前記１対の第１レール部材の間において前記下軸の直下に配設された、
   ことを特徴とするミシンの布送り装置。
2. 前記第１移動体は前記第１レール部材の下側に吊り下げ状態で支持され、前記第２移動体は前記第２レール部材の上側に移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のミシンの布送り装置。
3. 前記第１移動体は、前記１対のキャリッジ部に形成した係合部を前記第１レール部材に形成された係合凹部に係合させて第１レール部材に移動可能に吊り下げられていることを特徴とする請求項２に記載のミシンの布送り装置。
4. 前記第１レール部材は、前記第２レール部材の直ぐ下側に接近させて配設されたことを特徴とする請求項３に記載のミシンの布送り装置。

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