JP4711477B2 - 刺しゅう縫い機能を有するミシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、刺しゅう機能を有するミシンにおいて、刺しゅう枠駆動機構部をミシンの下部に設けて、刺しゅう縫いを従来より広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することができる刺しゅう縫い機能を有するミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から刺しゅう枠駆動機構付きミシンでは、刺しゅう枠をＸ−Ｙ方向に移動させるための刺しゅう枠駆動部が、ミシンの高さ方向の略中間に設けられた筒型ベッドやベース機枠内に装着されている。その刺しゅう枠駆動機構部は、一般にＸ−Ｙ方向の移動動作を行わせるためのＸ方向及びＹ方向にガイドレール，又はこれに類する部材が装着される。
【０００３】
そして、その刺しゅう枠駆動機構部の枠支持部がミシン本体の外部に突出し、刺しゅう枠をその枠支持部に装着し、刺しゅう枠が筒型ベッド上でＸ−Ｙ方向に適宜に移動し、刺しゅう枠に取り付けられた布地に刺しゅうが施されることになる。したがって、筒型ベッドやベース機枠内のように限られたスペースを利用して刺しゅう枠駆動部を装着するので、必然的にＸ−Ｙ方向の移動範囲が限定されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、刺しゅう枠駆動機構部は、ミシン本体内部の限られたスペースに装着されているために、Ｘ−Ｙ方向の移動はそのスペースにより限定されることになる。特にミシン本体から突出する枠支持部のＹ方向への突出量は、刺しゅう枠駆動機構部のＹ方向の寸法よりも小さくなってしまう。
【０００５】
したがって、枠支持部に装着される刺しゅう枠のＹ方向への移動範囲も刺しゅう枠駆動機構部のＹ方向の寸法よりも小さくなる。このようなことから、ミシンに付属する刺しゅう縫い機構では、それほど広い範囲で刺しゅうを行うことができないものであった。
【０００６】
そのために、刺しゅう縫いをより広い範囲で行うために、ミシンの下部を大型化して、その内部スペースを広げることにより、刺しゅう枠駆動機構部の枠支持部のＹ方向の寸法を大きくし枠支持部のミシン本体からの突出量を大きくすること等が考えられている。しかし、これではミシン本体が大型化し、重量も増加するので収納，持ち運び等の面で一般家庭では全く不向きである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、刺しゅうする布を保持する刺しゅう枠と、該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して一方向であるＸ方向にＸ方向レールに装着され移動させるＸ方向のキャリアと、前記刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して前記一方向であるＸ方向に略直交する他方向であるＹ方向にＹ方向レールに装着され移動させるＹ方向のキャリアと、を備えた刺しゅう縫い可能なミシンにおいて、前記ミシン本体内に収納されたＸ−Ｙ方向に移動することができるＸ方向レールとＹ方向レールとにより囲まれた範囲を前記キャリアの駆動方向に往復移動する移動体である、ベースキャリッジと、該移動体であるベースキャリッジの移動によってベースキャリッジに対して更に同一方向に移動して前記刺しゅう枠を前記範囲以上の距離を移動する移動体であるスライドキャリッジとからなる、伸縮装置を備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシンなどとしたことにより、ミシンの機枠内にあるスペースを有効に使用し、且つ刺しゅう縫いの範囲を従来タイプのものよりもより一層広くすることができ、前記課題を解決し、その目的を達成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ミシン本体は、アーム機枠１と作業ベッド２及び台座機枠３とで構成されている（図２参照）。前記アーム機枠１内には、ミシンの通常の動作を行うための駆動軸及び針棒が装着され、駆動軸の回転により針棒が上下動する。
【０００９】
前記台座機枠３内には、刺しゅう枠駆動機構部が収納されている。該台座機枠３には、ミシン本体の背面側に位置する側に開口部３ａが形成されている〔図１０（Ａ）参照〕。そして、該開口部３ａから刺しゅう枠駆動機構部のベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７がミシン本体外部に突出しており、そのベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７がＸ−Ｙ方向に往復移動する。スライドキャリッジ１７の端部にはアダプターを介して刺しゅう枠２５が取り付けられ、スライドキャリッジ１７の動作に伴って刺しゅう枠２５が作業ベッド２上をＸ−Ｙ方向に移動し、刺しゅう作業が行われる。
【００１０】
その刺しゅう枠駆動機構部には、まずＸ−Ｙ方向においてＸ方向レール５とＹ方向レール６が備わっている（図１，図３参照）。そのＸ方向レール５は二本ずつのＸ方向レール軸部材５ａ，５ｂから構成され、同様にＹ方向レール６はＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂからなる。
【００１１】
ここで、刺しゅう枠駆動機構部におけるＸ−Ｙ方向について、以下に述べるように設定する。まず、Ｘ方向とはミシン本体を平面的に見て横方向であり，即ちアーム機枠１の長手方向に沿った方向である。また、Ｙ方向とはミシン本体を平面的に見て縦方向で，即ちアーム機枠１の長手方向に直交する方向である（図１，図３等参照）。また、Ｘ方向レール５において、Ｘ方向レール軸部材５ａ，５ｂのうち、Ｘ方向レール軸部材５ａが前記開口部３ａ側に近接することとする〔図１０（Ａ）参照〕。
【００１２】
ただし、刺しゅう枠駆動機構部におけるＸ−Ｙ方向は上述したように定められるが、必ずしも上記のように限定されるものではない。従って、上記のＸ方向をＹ方向とし，またＹ方向をＸ方向としてそれぞれ置き換えても、単にＸ−Ｙ方向が変換するのみで内容は実質的に同一である。
【００１３】
そのＸ方向レール５及びＹ方向レール６は、それぞれのレール軸受部材７，７，…によって軸支されている。また、前記Ｘ方向レール５とＹ方向レール６に沿って、Ｘ方向駆動ベルト８及びＹ方向駆動ベルト９が装着されている。そのＸ方向駆動ベルト８及びＹ方向駆動ベルト９は、ベルト輪１０，１０，…に巻き掛けられ、適正なテンションが与えられている。さらに、ベルト輪１０，１０，…は、歯車機構を介して連結するモーターＭにより回転駆動する（図１，図３等参照）。
【００１４】
そのＸ方向駆動ベルト８は、Ｘ方向キャリア１１をＸ方向移動させる役目をなし、同様にＹ方向駆動ベルト９は、Ｙ方向キャリア１２をＹ方向移動させる役目をなす。そのＸ方向キャリア１１はＸ方向レール５に装着され、Ｙ方向キャリア１２がＹ方向レール６に装着されている。Ｘ方向キャリア１１は前記Ｘ方向レール５の軸方向に沿ってＸ方向に往復動自在であり、またＹ方向キャリア１２は前記Ｙ方向レール６の軸方向に沿ってＹ方向に往復動自在となっている（図３参照）。
【００１５】
そのＸ方向キャリア１１は、そのＹ方向の両端に位置するＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂと、その二つのＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂを連結する連結軸部材１１ｃとから構成される。そして、Ｘ方向摺動部材１１ａ，１１ｂは、Ｘ方向レール５のＸ方向レール軸部材５ａ，５ｂにそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｘ方向駆動ベルト８，８に連結固着され、該Ｘ方向駆動ベルト８，８の回動にともなって、Ｘ方向レール５に沿って往復移動する。
【００１６】
Ｙ方向キャリア１２についても上記Ｘ方向キャリア１１の構成と同様に、そのＸ方向の両端に位置するＹ方向摺動部材１２ａ，１２ｂと、その二つのＹ方向摺動部材１２ａ，１２ｂを連結する連結軸部材１２ｃとから構成される。そして、Ｙ方向摺動部材１２ａ，１２ｂは、Ｙ方向レール６のＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂにそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｙ方向駆動ベルト９，９に連結固着され、該Ｙ方向駆動ベルト９，９の回動にともなって、Ｙ方向レール６に沿って往復移動する（図１，図３参照）。
【００１７】
そのＸ方向キャリア１１の連結軸部材１１ｃとＹ方向キャリア１２の連結軸部材１２ｃとは高さが異なって交差している〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、その交差する部分にはキャリッジ操作部材１３が装着されている。該キャリッジ操作部材１３には、前記連結軸部材１１ｃと連結軸部材１２ｃとがそれぞれ貫通して摺動可能なる摺動貫通部が形成されている。
【００１８】
そのキャリッジ操作部材１３は、Ｘ方向キャリア１１とＹ方向キャリア１２が相互に移動するときの連結軸部材１１ｃと連結軸部材１２ｃとの交差部分に常時存在することになる。これによって、キャリッジ操作部材１３は、Ｘ方向レール軸部材５ａ，５ｂとＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂとにより囲まれた所定の範囲内をＸ−Ｙ方向に移動することができる（図３参照）。
【００１９】
そのＸ方向キャリア１１には、ベースキャリッジ１４がＹ方向に移動自在に装着されている。さらに、ベースキャリッジ１４にはそのＹ方向に沿って移動自在なるスライドキャリッジ１７が装着され、前記ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とによりキャリッジが構成される。そのベースキャリッジ１４は、前記キャリッジ操作部材１３に固着されて、キャリッジ操作部材１３の動作に伴ってＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００２０】
Ｘ方向キャリア１１のＸ方向摺動部材１１ａには、ベースキャリッジ１４が幅方向（Ｘ方向の幅）に納められるベースキャリッジガイド１１ｄが形成されている（図１参照）。該ベースキャリッジガイド１１ｄは、凹形状の溝形とし、該溝形状部にベースキャリッジ１４が幅方向に納められる。
【００２１】
また、ベースキャリッジガイド１１ｄは、ベースキャリッジ１４の幅方向寸法に合わせて二つの突起が形成され、両突起間にベースキャリッジ１４の幅方向が納められる。そのベースキャリッジガイド１１ｄにベースキャリッジ１４の幅方向が納められることにより、ベースキャリッジ１４がベースキャリッジガイド１１ｄ内をＹ方向へ摺動時の移動動作を安定させることができるものである。
【００２２】
その第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂには、紐状のベルト１９が略偏平Ｓ字形状を構成するようにして折り返し状に巻き掛けられている〔図４（Ｂ），図５（Ｂ）参照〕。その紐状のベルト１９の端部は、前記Ｘ方向キャリア１１のＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂに連結固着されている。ここで、その紐状のベルト１９のＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂへの固着箇所を連結固着部１９ａ，１９ｂと称する。
【００２３】
具体的には、紐状のベルト１９の一端がＸ方向摺動部材１１ａに連結固着され、第二ガイド輪１５ｂを折り返してから第一ガイド輪１５ａに至り、該第一ガイド輪１５ａを折り返して紐状のベルト１９の他端がＸ方向摺動部材１１ｂに連結固着されたものである。
【００２４】
このとき、紐状のベルト１９の第一ガイド輪１５ａ及び第二ガイド輪１５ｂへの巻き掛け形状は、ベースキャリッジ１４の平面方向より見て略偏平Ｓ字形状をなしている。また、紐状のベルト１９の第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂの両輪間即ち両折り返し部分間に位置する部分はベースキャリッジ１４のＹ方向に一致（略一致も含む）していることが必要である。
【００２５】
前記紐状のベルト１９及び第一ガイド輪１５ａ，第二ガイド輪１５ｂにおいて、その紐状のベルト１９には歯付きベルトが使用されることがある。第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとのいずれかで歯付きベルトの歯面側に面するガイド輪には、歯付きベルトの歯に対応する歯溝が形成された歯車が使用される〔図４（Ｃ）参照〕。また、特に図示しないが、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト１９はワイヤーとすることも可能である。
【００２６】
そのベースキャリッジ１４には、Ｙ方向の先端部分に摺動ガイド部１４ａが形成されている〔図４（Ａ），（Ｂ）及び図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。該摺動ガイド部１４ａには、二つのスライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 が適宜の間隔をおいて形成され、後述するスライドキャリッジ１７がＹ方向に往復移動するためのガドの役目をなしている。
【００２７】
そのスライドキャリッジ１７は、枠支持部１７ａと摺動自在な２本の摺動軸１７ｂとからなり、枠支持部１７ａから二本の摺動軸１７ｂ，１７ｂが平行に設けられている〔図４（Ｂ），図５（Ｂ）参照〕。両摺動軸１７ｂ，１７ｂは、前記スライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 に挿入され、摺動軸１７ｂ，１７ｂの他端側にはストッパー部材１７ｃが設けられている。該ストッパー部材１７ｃによりスライドキャリッジ１７が前記摺動ガイド部１４ａから脱落することを防止する。
【００２８】
スライドキャリッジ１７は、前記第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の適宜の箇所に連結固着される。具体的には、スライドキャリッジ１７に装着されたストッパー部材１７ｃ等と紐状のベルト１９とが連結固着される。そして、そのスライドキャリッジ１７（具体的にはストッパー部材１７ｃ）と紐状のベルト１９との固着箇所を固着部Ｆ2 と称する。
【００２９】
紐状のベルト１９の連結固着部１９ａと第一ガイド輪１５ａとの間の区間における紐状のベルト１９と、第二ガイド輪１５ｂと連結固着部１９ｂとの間の区間における紐状のベルト１９は、ベースキャリッジ１４のＹ方向移動に対して停止状態となる。また、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９は、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴い、同一方向且つ同一の移動速度で移動するものである。
【００３０】
これは、図６（Ａ），（Ｂ）にて示されており、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴い第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の固着部Ｆ2 の移動距離ＳF 〔図６（Ｂ）参照〕が、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動距離Ｓと同一の移動距離となっていることが理解される。
【００３１】
したがって、ベースキャリッジ１４がＹ方向に移動するときには、ベースキャリッジ１４に対してスライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４の移動速度と同一速度でＹ方向に移動する。即ち、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴ってスライドキャリッジ１７が同一Ｙ方向に移動する。そして、同様にベースキャリッジ１４がミシン本体の内部に引き込むときには、スライドキャリッジ１７もベースキャリッジ１４とともに引き込む構造となる。
【００３２】
上記のように、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とは、同時にＹ方向へ移動し、その移動速度も同一であるが前記開口部３ａを基準としてみるときには、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動速度に対してスライドキャリッジ１７のＹ方向への移動速度は２倍となる。
【００３３】
そして、開口部３ａからベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が完全に迫り出した長さＬは、ベースキャリッジ１４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ１７のベースキャリッジ１４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる〔図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。また、ミシン本体の台座機枠３の奥行き寸法Ｗとするとベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が台座機枠３から完全に迫り出した総合長さＬは略等しい〔図１０（Ａ）参照〕。ベースキャリッジ１４とスライドキャリジ１７の長さによっては、前記台座機枠３の奥行き寸法Ｗよりも大きくすることも可能である。
【００３４】
そして、開口部３ａからベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が完全に迫り出した長さＬは、ベースキャリッジ１４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ１７のベースキャリッジ１４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる〔図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００３５】
次に、中間支持部材２０について説明する。まず、前記ベースキャリッジ１４の摺動ガイド部１４ａには、前述したスライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 とともに支持ガイド孔１４ａ2 ，１４ａ2 が形成されている〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００３６】
その中間支持部材２０は、中間支持部２０ａと２本の中間支持軸２０ｂ，２０ｂとから構成されており、中間支持軸２０ｂ，２０ｂは平行である。また中間支持部２０ａには、スライドキャリッジ１７の摺動軸１７ｂ，１７ｂが貫通する摺動軸支持孔２０ａ1 ，２０ａ1 が形成され、中間支持部２０ａと摺動軸１７ｂ，１７ｂとが相互に摺動自在なる構成となっている〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００３７】
その中間支持部材２０の中間支持軸２０ｂ，２０ｂは、スライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 を摺動自在に貫通し、その中間支持軸２０ｂ，２０ｂの端部はベースキャリッジ１４上に形成された軸受部材１４ｃ，１４ｃに摺動自在に支持され中間支持部材２０がベースキャリッジ１４に対して安定した移動ができるようにしている。
【００３８】
ベースキャリッジ１４上には、出入部材２１が設けられており、該出入部材２１と前記中間支持軸２０ｂ，２０ｂとが固着点Ｆ1 にて固着される（図４，図５等参照）。即ち、中間支持軸２０ｂ，２０ｂと出入部材２１とは固着点Ｆ1 により略一体化されたもので、出入部材２１が中間支持部材２０とともにベースキャリッジ１４上を移動する構成となっている。その出入部材２１には歯車２２が回動自在に設けられている。
【００３９】
スライドキャリッジ１７には、移動ラック２３が装着されている。具体的には、移動ラック２３は、スライドキャリッジ１７の枠支持部１７ａとストッパー部材１７ｃのみに固着され、スライドキャリッジ１７の移動とともに移動ラック２３が移動する構成となっている。
【００４０】
さらに、ベースキャリッジ１４には、固定ラック２４が装着されている。該固定ラック２４は前記移動ラック２３と平行であり、前記歯車２２を挟む構成となっている。具体的には、固定ラック２４は、摺動ガイド部１４ａの上面と軸受部材１４ｃ，１４ｃの上面との間に配置されている。そして、スライドキャリッジ１７がＹ方向に移動するときに、移動ラック２３もスライドキャリッジ１７の移動速度と同一速度で移動し、移動ラック２３と固定ラック２４との間に挟まれた歯車２２が回転する（図７参照）。
【００４１】
その移動ラック２３の移動量Ｔに対して、歯車２２の中心位置，即ち出入部材２１への装着箇所の移動量は（１／２）Ｔである（図８参照）。即ち、歯車２２は移動ラック２３により回動し、歯車２２が固定ラック２４に沿って移動することになり、且つ移動する歯車２２により移動ラック２３が歯車２２の２倍の移動量Ｔとなるものである。
【００４２】
その歯車２２は、固定ラック２４に対して移動するので、歯車２２が装着されている出入部材２１も歯車２２の移動速度とともに移動し、出入部材２１とともに中間支持軸２０ｂ，２０ｂが移動し、該中間支持軸２０ｂ，２０ｂの移動によって中間支持部材２０がスライドキャリッジ１７とともにＹ方向に移動する（図７参照）。
【００４３】
このとき、中間支持部材２０の移動速度は、スライドキャリッジ１７の移動速度の半分であり、中間支持部２０ａは常時、スライドキャリッジ１７の突出長さの中間に位置し、スライドキャリッジ１７が突出したときの垂直方向の垂れを最小限に抑えることができる。
【００４４】
前記紐状のベルト１９及び第一ガイド輪１５ａ，第二ガイド輪１５ｂにおいて、その紐状のベルト１９には紐状のベルトが使用され、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとのいずれかで紐状のベルトの歯面側に面するガイド輪には、紐状のベルトの歯に対応する歯溝が形成された歯車が使用される。
【００４５】
また、別の実施例では、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト１９はワイヤーとすることも可能である。前記スライドキャリッジ１７の開口部３ａへの突出端部には、アダプター取付部１７ａが形成され、該アダプター取付部１７ａにはアダプター２６を介して刺しゅう枠２５が取り付けられる。
【００４６】
次に、本発明における刺しゅう枠駆動装置全体を小型にして、小型サイズのミシンに組み込むことができる。図１０（Ｂ）に示されたものは、台座機枠３の奥行寸法ＷS とした小型サイズのミシンに、全体を小型化した刺しゅう枠駆動機構部が組み込まれたものである。
【００４７】
そして、小型サイズのミシンに装着した刺しゅう枠駆動装置のベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とがＹ方向に十分に伸びきった状態は、従来タイプの刺しゅう枠駆動機構部を組み込んだ一般サイズのミシンの刺しゅう枠の移動範囲と同等の移動範囲を得ることができるものである。即ち、本発明における刺しゅう枠駆動装置を小型化して小型ミシンに装着したものは、従来の一般サイズのミシンにおける刺しゅう機能に略匹敵する機能を有するものである。
【００４８】
【発明の効果】
本願発明では、まず第１に刺しゅう枠２５の移動範囲を従来より広くすることができるし、第２に刺しゅう枠２５の移動範囲が広くてもその動作を安定させることができるし、第３に上記の性能を有しながらもミシン機枠を従来のサイズのままにしておくことができる。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４は、Ｘ−Ｙ方向に移動自在としたものであり、且つベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとを設け、紐状のベルト１９を両ガイド輪１５ａ，１５ｂを介して巻き掛けられている。そして、前記紐状のベルト１９により、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４とともにＹ方向に移動する。
【００４９】
それゆえに、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とで大きな移動量を得ることができ、スライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２４のＸ−Ｙ方向における移動範囲を従来のこの種のものよりも広くすることができ、刺しゅう模様のバリエーションを豊富にすることができる。さらに、スライドキャリッジ１７とともに迫り出して、該スライドキャリッジ１７の突出中間箇所付近を支持する中間支持部材２０が設けられており、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４の先端から突出しても、その突出部分を中間支持部材２０が支持するので、スライドキャリッジ１７が垂直方向に垂れる量を最小限にし、Ｙ方向移動動作を安定させることができる。
【００５０】
次に、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とが迫り出したときに、その垂直方向の垂れを防止することができる等の効果を奏する。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４はＸ方向キャリア１１とＹ方向キャリア１２を介してＸ−Ｙ方向に移動自在としたもので、ベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとを設け、紐状のベルト１９を両ガイド輪１５ａ，１５ｂに巻き掛けるとともにその両端部を前記Ｘ方向キャリア１１にそれぞれ連結固着している。
【００５１】
それゆえに、前記紐状のベルト１９は、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間で、ベースキャリッジ１４に対して相対的に等速且つ等距離に移動するので、その紐状のベルト１９に連結固着したスライドキャリッジ１７も同様に、ベースキャリッジ１４のＹ方向移動に伴ってＹ方向に移動する。従って、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とで大きな移動量を得ることができ、スライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２５のＸ−Ｙ方向における移動範囲を従来のこの種のものよりも広くすることができ、刺しゅう模様のバリエーションを豊富にすることができる。また、前記スライドキャリッジ１７とともに中間支持部材２０が迫り出すことによりスライドキャリッジ１７の突出中間箇所付近を支持することができ、ベースキャリッジ１４よりＹ方向に突出したスライドキャリッジ１７の垂直方向における垂れの量を最小限にして、スライドキャリッジ１７のＹ方向移動を滑らかに行うことができる。
【００５２】
次に、作業時におけるスライドキャリッジ１７の安定性を確保することができるし、上記構造を簡単にすることができるし、上記性能を有しながらもミシン本体はコンパクトのままにしておくことができる等の効果を奏する。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に適宜の間隔をおいて設けた第一ガイド輪１５ａ及び第二ガイド輪１５ｂに紐状のベルト１９を折り返し状に巻き掛けられ且つ紐状のベルト１９の両端部は前記Ｘ方向キャリア１１のＹ方向両端箇所に固定（実施形態では連結固着部１９ａ，１９ｂに該当）されたものである。これによって、ベースキャリッジ１４のＹ方向の移動に対して、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９はベースキャリッジ１４に対して相対的に移動する。
【００５３】
その両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９に固着したスライドキャリッジ１７は、ベースキャリッジ１４のＹ方向の移動時にベースキャリッジ１４に対してベースキャリッジ１４と同一移動量を得ることができる。それゆえに、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７のＹ方向への総合的な移動量を大きくすることができる。これにともなってスライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２５の移動範囲を従来のこの種の刺しゅう機能付きミシンの刺しゅう枠２５の移動範囲よりもさらに一層広くすることができ、ひいては大型の刺しゅう枠２５を使用して大型の刺しゅう縫いが可能となる。さらに前記スライドキャリッジ１７とともに迫り出し摺動軸１７ｂを支持する中間支持部材２０を備えたので、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４から略全体が迫り出した状態でも、中間支持部材２０が摺動軸１７ｂ，１７ｂを支持するので、垂直方向に垂れを防止し、スライドキャリッジ１７のＹ方向移動動作を滑らか且つ安定したものにすることができる。
【００５４】
このように、ベースキャリッジ１４とともにスライドキャリッジ１７がＹ方向に迫り出すがごとく働くのでミシン本体のＹ方向サイズ，即ち奥行きサイズは大きくする必要がない。また、ベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７のＹ方向サイズを短くし、刺しゅう枠駆動機構部全体を小型化することにより、刺しゅう枠２５の移動範囲は従来タイプの刺しゅう枠駆動機構部を備えたミシンと同等でありながらも、小型化した刺しゅう枠駆動機構部により、ミシン本体もさらに小型化することもできる大きな利点がある。また、上記の特徴を有しながらも、ベースキャリッジ１４に対するスライドキャリッジ１７のＹ方向への移動動作は、ベースキャリッジ１４に装着された両ガイド輪１５ａ，１５ｂ及び紐状のベルト１９により行われるものであり、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動により、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９を介してスライドキャリッジ１７が移動するので、正確な動作が要求されるモータ等の高価な動力源は不要であり、低価格に抑えることができる。
【００５５】
次に、前記中間支持部材２０は、中間支持軸２０ｂと、前記摺動軸１７ｂを支持する中間支持部２０ａと、前記中間支持軸２０ｂに固着されベースキャリッジ１４上で移動自在なる出入部材２１と、該出入部材２１に回動自在に設けた歯車２２と、前記スライドキャリッジ１７にのみ固着され該スライドキャリッジ１７とともに移動する移動ラック２３と、前記ベースキャリッジ１４に固着され前記歯車２２を挟む固定ラック２４とからなるものとすれば、中間支持部材２０がスライドキャリッジ１７の移動とともに迫り出すことができ且つスライドキャリッジ１７の突出量の略半分の位置を常時支持することができ、最も安定性を有する支持状態とすることができる。
【００５６】
上記効果を詳述すると、前記中間支持部材２０は、中間支持軸２０ｂと、前記摺動軸１７ｂを支持する中間支持部２０ａとから構成され、前記中間支持軸２０ｂには出入部材２１が固着されている。該出入部材２１はベースキャリッジ１４上で移動自在で、且つ歯車２２が装着されている。また前記スライドキャリッジ１７にのみ固着され該スライドキャリッジ１７とともに移動する移動ラック２３と、ベースキャリッジ１４上で不動の固定ラック２４が前記歯車２２を挟む構造としている。それゆえに、前記出入部材２１は、移動ラック２３，固定ラック２４及び歯車２２による動作に従って作動し、前記中間支持部材２０はその出入部材２１とともに移動する。従って、中間支持部材２０は、スライドキャリッジ１７の突出長さの略中間位置を常時支持するように移動することができ、且つその移動動作は極めて正確性のあるものにでき、作動誤差等を生じることを防止できるものである。
【００５７】
次に、前記紐状のベルト１９は歯付きベルトとし、且つガイド輪１５ａ，１５ｂは歯付きベルトに対応する歯車形状状とすれば、紐状のベルト１９の両ガイド輪１５ａ，１５ｂに対するスリップを防止することができる。したがってスライドキャリッジ１７はベースキャリッジ１４に対してより一層、正確性を有するＹ方向移動を行うことができ、ひいてはより一層，精密性のある刺しゅう縫いを行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部の斜視図である。
【図２】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部を装着したミシン本体に刺しゅう枠を装着した斜視図である。
【図３】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部の平面図である。
【図４】 （Ａ）はベースキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた斜視図、
（Ｂ）はベースキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の斜視図、
（Ｃ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図である。
【図５】 （Ａ）はベースキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた平面図、
（Ｂ）はベースキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の平面図。
【図６】 （Ａ）はベースキャリッジが初期位置におけるベルトの固着部の位置を示す作用図、
（Ｂ）はベースキャリッジが所定の距離を移動したときのベルトの固着部の位置を示す作用図である。
【図７】 （Ａ）は中間支持部材の動作を示す作動図、
（Ｂ）は中間支持部材の動作を示す作動図、
（Ｃ）は中間支持部材の動作を示す作動図である。
【図８】 （Ａ）は移動ラック，固定ラック及び歯車の作動を示す拡大図、
（Ｂ）は移動ラック，固定ラック及び歯車の作動を示す拡大図である。
【図９】 （Ａ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが初期位置にある状態図、
（Ｂ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが移動を開始した状態図、
（Ｃ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが最大限移動した状態図。
【図１０】 （Ａ）は本発明を通常サイズのミシンに装着して一部切除した略示図、
（Ｂ）は本発明の小型サイズのミシンに装着して一部切除した略示図である。
【符号の説明】
１１…Ｘ方向キャリア、１２…Ｙ方向キャリア、１４…ベースキャリッジ
１７…スライドキャリッジ、１７ｂ…摺動軸、１５ａ…第一ガイド輪、
１５ｂ…第二ガイド輪、１９…ベルト、２０…中間支持部材、
２０ｂ…中間支持軸、２０ａ…中間支持部、２２…歯車、２３…移動ラック、
２４…固定ラック、２５…刺しゅう枠。
【産業上の利用分野】
本発明は、刺しゅう機能を有するミシンにおいて、刺しゅう枠駆動機構部をミシンの下部に設けて、刺しゅう縫いを従来より広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することができる刺しゅう縫い機能を有するミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から刺しゅう枠駆動機構付きミシンでは、刺しゅう枠をＸ−Ｙ方向に移動させるための刺しゅう枠駆動部が、ミシンの高さ方向の略中間に設けられた筒型ベッドやベース機枠内に装着されている。その刺しゅう枠駆動機構部は、一般にＸ−Ｙ方向の移動動作を行わせるためのＸ方向及びＹ方向にガイドレール，又はこれに類する部材が装着される。
【０００３】
そして、その刺しゅう枠駆動機構部の枠支持部がミシン本体の外部に突出し、刺しゅう枠をその枠支持部に装着し、刺しゅう枠が筒型ベッド上でＸ−Ｙ方向に適宜に移動し、刺しゅう枠に取り付けられた布地に刺しゅうが施されることになる。したがって、筒型ベッドやベース機枠内のように限られたスペースを利用して刺しゅう枠駆動部を装着するので、必然的にＸ−Ｙ方向の移動範囲が限定されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、刺しゅう枠駆動機構部は、ミシン本体内部の限られたスペースに装着されているために、Ｘ−Ｙ方向の移動はそのスペースにより限定されることになる。特にミシン本体から突出する枠支持部のＹ方向への突出量は、刺しゅう枠駆動機構部のＹ方向の寸法よりも小さくなってしまう。
【０００５】
したがって、枠支持部に装着される刺しゅう枠のＹ方向への移動範囲も刺しゅう枠駆動機構部のＹ方向の寸法よりも小さくなる。このようなことから、ミシンに付属する刺しゅう縫い機構では、それほど広い範囲で刺しゅうを行うことができないものであった。
【０００６】
そのために、刺しゅう縫いをより広い範囲で行うために、ミシンの下部を大型化して、その内部スペースを広げることにより、刺しゅう枠駆動機構部の枠支持部のＹ方向の寸法を大きくし枠支持部のミシン本体からの突出量を大きくすること等が考えられている。しかし、これではミシン本体が大型化し、重量も増加するので収納，持ち運び等の面で一般家庭では全く不向きである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、刺しゅうする布を保持する刺しゅう枠と、該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して一方向であるＸ方向にＸ方向レールに装着され移動させるＸ方向のキャリアと、前記刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して前記一方向であるＸ方向に略直交する他方向であるＹ方向にＹ方向レールに装着され移動させるＹ方向のキャリアと、を備えた刺しゅう縫い可能なミシンにおいて、前記ミシン本体内に収納されたＸ−Ｙ方向に移動することができるＸ方向レールとＹ方向レールとにより囲まれた範囲を前記キャリアの駆動方向に往復移動する移動体である、ベースキャリッジと、該移動体であるベースキャリッジの移動によってベースキャリッジに対して更に同一方向に移動して前記刺しゅう枠を前記範囲以上の距離を移動する移動体であるスライドキャリッジとからなる、伸縮装置を備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシンなどとしたことにより、ミシンの機枠内にあるスペースを有効に使用し、且つ刺しゅう縫いの範囲を従来タイプのものよりもより一層広くすることができ、前記課題を解決し、その目的を達成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ミシン本体は、アーム機枠１と作業ベッド２及び台座機枠３とで構成されている（図２参照）。前記アーム機枠１内には、ミシンの通常の動作を行うための駆動軸及び針棒が装着され、駆動軸の回転により針棒が上下動する。
【０００９】
前記台座機枠３内には、刺しゅう枠駆動機構部が収納されている。該台座機枠３には、ミシン本体の背面側に位置する側に開口部３ａが形成されている〔図１０（Ａ）参照〕。そして、該開口部３ａから刺しゅう枠駆動機構部のベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７がミシン本体外部に突出しており、そのベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７がＸ−Ｙ方向に往復移動する。スライドキャリッジ１７の端部にはアダプターを介して刺しゅう枠２５が取り付けられ、スライドキャリッジ１７の動作に伴って刺しゅう枠２５が作業ベッド２上をＸ−Ｙ方向に移動し、刺しゅう作業が行われる。
【００１０】
その刺しゅう枠駆動機構部には、まずＸ−Ｙ方向においてＸ方向レール５とＹ方向レール６が備わっている（図１，図３参照）。そのＸ方向レール５は二本ずつのＸ方向レール軸部材５ａ，５ｂから構成され、同様にＹ方向レール６はＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂからなる。
【００１１】
ここで、刺しゅう枠駆動機構部におけるＸ−Ｙ方向について、以下に述べるように設定する。まず、Ｘ方向とはミシン本体を平面的に見て横方向であり，即ちアーム機枠１の長手方向に沿った方向である。また、Ｙ方向とはミシン本体を平面的に見て縦方向で，即ちアーム機枠１の長手方向に直交する方向である（図１，図３等参照）。また、Ｘ方向レール５において、Ｘ方向レール軸部材５ａ，５ｂのうち、Ｘ方向レール軸部材５ａが前記開口部３ａ側に近接することとする〔図１０（Ａ）参照〕。
【００１２】
ただし、刺しゅう枠駆動機構部におけるＸ−Ｙ方向は上述したように定められるが、必ずしも上記のように限定されるものではない。従って、上記のＸ方向をＹ方向とし，またＹ方向をＸ方向としてそれぞれ置き換えても、単にＸ−Ｙ方向が変換するのみで内容は実質的に同一である。
【００１３】
そのＸ方向レール５及びＹ方向レール６は、それぞれのレール軸受部材７，７，…によって軸支されている。また、前記Ｘ方向レール５とＹ方向レール６に沿って、Ｘ方向駆動ベルト８及びＹ方向駆動ベルト９が装着されている。そのＸ方向駆動ベルト８及びＹ方向駆動ベルト９は、ベルト輪１０，１０，…に巻き掛けられ、適正なテンションが与えられている。さらに、ベルト輪１０，１０，…は、歯車機構を介して連結するモーターＭにより回転駆動する（図１，図３等参照）。
【００１４】
そのＸ方向駆動ベルト８は、Ｘ方向キャリア１１をＸ方向移動させる役目をなし、同様にＹ方向駆動ベルト９は、Ｙ方向キャリア１２をＹ方向移動させる役目をなす。そのＸ方向キャリア１１はＸ方向レール５に装着され、Ｙ方向キャリア１２がＹ方向レール６に装着されている。Ｘ方向キャリア１１は前記Ｘ方向レール５の軸方向に沿ってＸ方向に往復動自在であり、またＹ方向キャリア１２は前記Ｙ方向レール６の軸方向に沿ってＹ方向に往復動自在となっている（図３参照）。
【００１５】
そのＸ方向キャリア１１は、そのＹ方向の両端に位置するＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂと、その二つのＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂを連結する連結軸部材１１ｃとから構成される。そして、Ｘ方向摺動部材１１ａ，１１ｂは、Ｘ方向レール５のＸ方向レール軸部材５ａ，５ｂにそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｘ方向駆動ベルト８，８に連結固着され、該Ｘ方向駆動ベルト８，８の回動にともなって、Ｘ方向レール５に沿って往復移動する。
【００１６】
Ｙ方向キャリア１２についても上記Ｘ方向キャリア１１の構成と同様に、そのＸ方向の両端に位置するＹ方向摺動部材１２ａ，１２ｂと、その二つのＹ方向摺動部材１２ａ，１２ｂを連結する連結軸部材１２ｃとから構成される。そして、Ｙ方向摺動部材１２ａ，１２ｂは、Ｙ方向レール６のＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂにそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｙ方向駆動ベルト９，９に連結固着され、該Ｙ方向駆動ベルト９，９の回動にともなって、Ｙ方向レール６に沿って往復移動する（図１，図３参照）。
【００１７】
そのＸ方向キャリア１１の連結軸部材１１ｃとＹ方向キャリア１２の連結軸部材１２ｃとは高さが異なって交差している〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、その交差する部分にはキャリッジ操作部材１３が装着されている。該キャリッジ操作部材１３には、前記連結軸部材１１ｃと連結軸部材１２ｃとがそれぞれ貫通して摺動可能なる摺動貫通部が形成されている。
【００１８】
そのキャリッジ操作部材１３は、Ｘ方向キャリア１１とＹ方向キャリア１２が相互に移動するときの連結軸部材１１ｃと連結軸部材１２ｃとの交差部分に常時存在することになる。これによって、キャリッジ操作部材１３は、Ｘ方向レール軸部材５ａ，５ｂとＹ方向レール軸部材６ａ，６ｂとにより囲まれた所定の範囲内をＸ−Ｙ方向に移動することができる（図３参照）。
【００１９】
そのＸ方向キャリア１１には、ベースキャリッジ１４がＹ方向に移動自在に装着されている。さらに、ベースキャリッジ１４にはそのＹ方向に沿って移動自在なるスライドキャリッジ１７が装着され、前記ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とによりキャリッジが構成される。そのベースキャリッジ１４は、前記キャリッジ操作部材１３に固着されて、キャリッジ操作部材１３の動作に伴ってＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００２０】
Ｘ方向キャリア１１のＸ方向摺動部材１１ａには、ベースキャリッジ１４が幅方向（Ｘ方向の幅）に納められるベースキャリッジガイド１１ｄが形成されている（図１参照）。該ベースキャリッジガイド１１ｄは、凹形状の溝形とし、該溝形状部にベースキャリッジ１４が幅方向に納められる。
【００２１】
また、ベースキャリッジガイド１１ｄは、ベースキャリッジ１４の幅方向寸法に合わせて二つの突起が形成され、両突起間にベースキャリッジ１４の幅方向が納められる。そのベースキャリッジガイド１１ｄにベースキャリッジ１４の幅方向が納められることにより、ベースキャリッジ１４がベースキャリッジガイド１１ｄ内をＹ方向へ摺動時の移動動作を安定させることができるものである。
【００２２】
その第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂには、紐状のベルト１９が略偏平Ｓ字形状を構成するようにして折り返し状に巻き掛けられている〔図４（Ｂ），図５（Ｂ）参照〕。その紐状のベルト１９の端部は、前記Ｘ方向キャリア１１のＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂに連結固着されている。ここで、その紐状のベルト１９のＸ方向摺動部材１１ａ，１１ｂへの固着箇所を連結固着部１９ａ，１９ｂと称する。
【００２３】
具体的には、紐状のベルト１９の一端がＸ方向摺動部材１１ａに連結固着され、第二ガイド輪１５ｂを折り返してから第一ガイド輪１５ａに至り、該第一ガイド輪１５ａを折り返して紐状のベルト１９の他端がＸ方向摺動部材１１ｂに連結固着されたものである。
【００２４】
このとき、紐状のベルト１９の第一ガイド輪１５ａ及び第二ガイド輪１５ｂへの巻き掛け形状は、ベースキャリッジ１４の平面方向より見て略偏平Ｓ字形状をなしている。また、紐状のベルト１９の第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂの両輪間即ち両折り返し部分間に位置する部分はベースキャリッジ１４のＹ方向に一致（略一致も含む）していることが必要である。
【００２５】
前記紐状のベルト１９及び第一ガイド輪１５ａ，第二ガイド輪１５ｂにおいて、その紐状のベルト１９には歯付きベルトが使用されることがある。第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとのいずれかで歯付きベルトの歯面側に面するガイド輪には、歯付きベルトの歯に対応する歯溝が形成された歯車が使用される〔図４（Ｃ）参照〕。また、特に図示しないが、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト１９はワイヤーとすることも可能である。
【００２６】
そのベースキャリッジ１４には、Ｙ方向の先端部分に摺動ガイド部１４ａが形成されている〔図４（Ａ），（Ｂ）及び図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。該摺動ガイド部１４ａには、二つのスライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 が適宜の間隔をおいて形成され、後述するスライドキャリッジ１７がＹ方向に往復移動するためのガドの役目をなしている。
【００２７】
そのスライドキャリッジ１７は、枠支持部１７ａと摺動自在な２本の摺動軸１７ｂとからなり、枠支持部１７ａから二本の摺動軸１７ｂ，１７ｂが平行に設けられている〔図４（Ｂ），図５（Ｂ）参照〕。両摺動軸１７ｂ，１７ｂは、前記スライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 に挿入され、摺動軸１７ｂ，１７ｂの他端側にはストッパー部材１７ｃが設けられている。該ストッパー部材１７ｃによりスライドキャリッジ１７が前記摺動ガイド部１４ａから脱落することを防止する。
【００２８】
スライドキャリッジ１７は、前記第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の適宜の箇所に連結固着される。具体的には、スライドキャリッジ１７に装着されたストッパー部材１７ｃ等と紐状のベルト１９とが連結固着される。そして、そのスライドキャリッジ１７（具体的にはストッパー部材１７ｃ）と紐状のベルト１９との固着箇所を固着部Ｆ2 と称する。
【００２９】
紐状のベルト１９の連結固着部１９ａと第一ガイド輪１５ａとの間の区間における紐状のベルト１９と、第二ガイド輪１５ｂと連結固着部１９ｂとの間の区間における紐状のベルト１９は、ベースキャリッジ１４のＹ方向移動に対して停止状態となる。また、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９は、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴い、同一方向且つ同一の移動速度で移動するものである。
【００３０】
これは、図６（Ａ），（Ｂ）にて示されており、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴い第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の固着部Ｆ2 の移動距離ＳF 〔図６（Ｂ）参照〕が、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動距離Ｓと同一の移動距離となっていることが理解される。
【００３１】
したがって、ベースキャリッジ１４がＹ方向に移動するときには、ベースキャリッジ１４に対してスライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４の移動速度と同一速度でＹ方向に移動する。即ち、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動に伴ってスライドキャリッジ１７が同一Ｙ方向に移動する。そして、同様にベースキャリッジ１４がミシン本体の内部に引き込むときには、スライドキャリッジ１７もベースキャリッジ１４とともに引き込む構造となる。
【００３２】
上記のように、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とは、同時にＹ方向へ移動し、その移動速度も同一であるが前記開口部３ａを基準としてみるときには、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動速度に対してスライドキャリッジ１７のＹ方向への移動速度は２倍となる。
【００３３】
そして、開口部３ａからベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が完全に迫り出した長さＬは、ベースキャリッジ１４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ１７のベースキャリッジ１４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる〔図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。また、ミシン本体の台座機枠３の奥行き寸法Ｗとするとベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が台座機枠３から完全に迫り出した総合長さＬは略等しい〔図１０（Ａ）参照〕。ベースキャリッジ１４とスライドキャリジ１７の長さによっては、前記台座機枠３の奥行き寸法Ｗよりも大きくすることも可能である。
【００３４】
そして、開口部３ａからベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７が完全に迫り出した長さＬは、ベースキャリッジ１４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ１７のベースキャリッジ１４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる〔図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００３５】
次に、中間支持部材２０について説明する。まず、前記ベースキャリッジ１４の摺動ガイド部１４ａには、前述したスライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 とともに支持ガイド孔１４ａ2 ，１４ａ2 が形成されている〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００３６】
その中間支持部材２０は、中間支持部２０ａと２本の中間支持軸２０ｂ，２０ｂとから構成されており、中間支持軸２０ｂ，２０ｂは平行である。また中間支持部２０ａには、スライドキャリッジ１７の摺動軸１７ｂ，１７ｂが貫通する摺動軸支持孔２０ａ1 ，２０ａ1 が形成され、中間支持部２０ａと摺動軸１７ｂ，１７ｂとが相互に摺動自在なる構成となっている〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００３７】
その中間支持部材２０の中間支持軸２０ｂ，２０ｂは、スライドガイド孔１４ａ1 ，１４ａ1 を摺動自在に貫通し、その中間支持軸２０ｂ，２０ｂの端部はベースキャリッジ１４上に形成された軸受部材１４ｃ，１４ｃに摺動自在に支持され中間支持部材２０がベースキャリッジ１４に対して安定した移動ができるようにしている。
【００３８】
ベースキャリッジ１４上には、出入部材２１が設けられており、該出入部材２１と前記中間支持軸２０ｂ，２０ｂとが固着点Ｆ1 にて固着される（図４，図５等参照）。即ち、中間支持軸２０ｂ，２０ｂと出入部材２１とは固着点Ｆ1 により略一体化されたもので、出入部材２１が中間支持部材２０とともにベースキャリッジ１４上を移動する構成となっている。その出入部材２１には歯車２２が回動自在に設けられている。
【００３９】
スライドキャリッジ１７には、移動ラック２３が装着されている。具体的には、移動ラック２３は、スライドキャリッジ１７の枠支持部１７ａとストッパー部材１７ｃのみに固着され、スライドキャリッジ１７の移動とともに移動ラック２３が移動する構成となっている。
【００４０】
さらに、ベースキャリッジ１４には、固定ラック２４が装着されている。該固定ラック２４は前記移動ラック２３と平行であり、前記歯車２２を挟む構成となっている。具体的には、固定ラック２４は、摺動ガイド部１４ａの上面と軸受部材１４ｃ，１４ｃの上面との間に配置されている。そして、スライドキャリッジ１７がＹ方向に移動するときに、移動ラック２３もスライドキャリッジ１７の移動速度と同一速度で移動し、移動ラック２３と固定ラック２４との間に挟まれた歯車２２が回転する（図７参照）。
【００４１】
その移動ラック２３の移動量Ｔに対して、歯車２２の中心位置，即ち出入部材２１への装着箇所の移動量は（１／２）Ｔである（図８参照）。即ち、歯車２２は移動ラック２３により回動し、歯車２２が固定ラック２４に沿って移動することになり、且つ移動する歯車２２により移動ラック２３が歯車２２の２倍の移動量Ｔとなるものである。
【００４２】
その歯車２２は、固定ラック２４に対して移動するので、歯車２２が装着されている出入部材２１も歯車２２の移動速度とともに移動し、出入部材２１とともに中間支持軸２０ｂ，２０ｂが移動し、該中間支持軸２０ｂ，２０ｂの移動によって中間支持部材２０がスライドキャリッジ１７とともにＹ方向に移動する（図７参照）。
【００４３】
このとき、中間支持部材２０の移動速度は、スライドキャリッジ１７の移動速度の半分であり、中間支持部２０ａは常時、スライドキャリッジ１７の突出長さの中間に位置し、スライドキャリッジ１７が突出したときの垂直方向の垂れを最小限に抑えることができる。
【００４４】
前記紐状のベルト１９及び第一ガイド輪１５ａ，第二ガイド輪１５ｂにおいて、その紐状のベルト１９には紐状のベルトが使用され、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとのいずれかで紐状のベルトの歯面側に面するガイド輪には、紐状のベルトの歯に対応する歯溝が形成された歯車が使用される。
【００４５】
また、別の実施例では、第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト１９はワイヤーとすることも可能である。前記スライドキャリッジ１７の開口部３ａへの突出端部には、アダプター取付部１７ａが形成され、該アダプター取付部１７ａにはアダプター２６を介して刺しゅう枠２５が取り付けられる。
【００４６】
次に、本発明における刺しゅう枠駆動装置全体を小型にして、小型サイズのミシンに組み込むことができる。図１０（Ｂ）に示されたものは、台座機枠３の奥行寸法ＷS とした小型サイズのミシンに、全体を小型化した刺しゅう枠駆動機構部が組み込まれたものである。
【００４７】
そして、小型サイズのミシンに装着した刺しゅう枠駆動装置のベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とがＹ方向に十分に伸びきった状態は、従来タイプの刺しゅう枠駆動機構部を組み込んだ一般サイズのミシンの刺しゅう枠の移動範囲と同等の移動範囲を得ることができるものである。即ち、本発明における刺しゅう枠駆動装置を小型化して小型ミシンに装着したものは、従来の一般サイズのミシンにおける刺しゅう機能に略匹敵する機能を有するものである。
【００４８】
【発明の効果】
本願発明では、まず第１に刺しゅう枠２５の移動範囲を従来より広くすることができるし、第２に刺しゅう枠２５の移動範囲が広くてもその動作を安定させることができるし、第３に上記の性能を有しながらもミシン機枠を従来のサイズのままにしておくことができる。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４は、Ｘ−Ｙ方向に移動自在としたものであり、且つベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとを設け、紐状のベルト１９を両ガイド輪１５ａ，１５ｂを介して巻き掛けられている。そして、前記紐状のベルト１９により、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４とともにＹ方向に移動する。
【００４９】
それゆえに、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とで大きな移動量を得ることができ、スライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２４のＸ−Ｙ方向における移動範囲を従来のこの種のものよりも広くすることができ、刺しゅう模様のバリエーションを豊富にすることができる。さらに、スライドキャリッジ１７とともに迫り出して、該スライドキャリッジ１７の突出中間箇所付近を支持する中間支持部材２０が設けられており、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４の先端から突出しても、その突出部分を中間支持部材２０が支持するので、スライドキャリッジ１７が垂直方向に垂れる量を最小限にし、Ｙ方向移動動作を安定させることができる。
【００５０】
次に、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とが迫り出したときに、その垂直方向の垂れを防止することができる等の効果を奏する。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４はＸ方向キャリア１１とＹ方向キャリア１２を介してＸ−Ｙ方向に移動自在としたもので、ベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に第一ガイド輪１５ａと第二ガイド輪１５ｂとを設け、紐状のベルト１９を両ガイド輪１５ａ，１５ｂに巻き掛けるとともにその両端部を前記Ｘ方向キャリア１１にそれぞれ連結固着している。
【００５１】
それゆえに、前記紐状のベルト１９は、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間で、ベースキャリッジ１４に対して相対的に等速且つ等距離に移動するので、その紐状のベルト１９に連結固着したスライドキャリッジ１７も同様に、ベースキャリッジ１４のＹ方向移動に伴ってＹ方向に移動する。従って、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７とで大きな移動量を得ることができ、スライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２５のＸ−Ｙ方向における移動範囲を従来のこの種のものよりも広くすることができ、刺しゅう模様のバリエーションを豊富にすることができる。また、前記スライドキャリッジ１７とともに中間支持部材２０が迫り出すことによりスライドキャリッジ１７の突出中間箇所付近を支持することができ、ベースキャリッジ１４よりＹ方向に突出したスライドキャリッジ１７の垂直方向における垂れの量を最小限にして、スライドキャリッジ１７のＹ方向移動を滑らかに行うことができる。
【００５２】
次に、作業時におけるスライドキャリッジ１７の安定性を確保することができるし、上記構造を簡単にすることができるし、上記性能を有しながらもミシン本体はコンパクトのままにしておくことができる等の効果を奏する。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ１４のＹ方向両端箇所に適宜の間隔をおいて設けた第一ガイド輪１５ａ及び第二ガイド輪１５ｂに紐状のベルト１９を折り返し状に巻き掛けられ且つ紐状のベルト１９の両端部は前記Ｘ方向キャリア１１のＹ方向両端箇所に固定（実施形態では連結固着部１９ａ，１９ｂに該当）されたものである。これによって、ベースキャリッジ１４のＹ方向の移動に対して、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９はベースキャリッジ１４に対して相対的に移動する。
【００５３】
その両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９に固着したスライドキャリッジ１７は、ベースキャリッジ１４のＹ方向の移動時にベースキャリッジ１４に対してベースキャリッジ１４と同一移動量を得ることができる。それゆえに、ベースキャリッジ１４とスライドキャリッジ１７のＹ方向への総合的な移動量を大きくすることができる。これにともなってスライドキャリッジ１７に装着した刺しゅう枠２５の移動範囲を従来のこの種の刺しゅう機能付きミシンの刺しゅう枠２５の移動範囲よりもさらに一層広くすることができ、ひいては大型の刺しゅう枠２５を使用して大型の刺しゅう縫いが可能となる。さらに前記スライドキャリッジ１７とともに迫り出し摺動軸１７ｂを支持する中間支持部材２０を備えたので、スライドキャリッジ１７がベースキャリッジ１４から略全体が迫り出した状態でも、中間支持部材２０が摺動軸１７ｂ，１７ｂを支持するので、垂直方向に垂れを防止し、スライドキャリッジ１７のＹ方向移動動作を滑らか且つ安定したものにすることができる。
【００５４】
このように、ベースキャリッジ１４とともにスライドキャリッジ１７がＹ方向に迫り出すがごとく働くのでミシン本体のＹ方向サイズ，即ち奥行きサイズは大きくする必要がない。また、ベースキャリッジ１４及びスライドキャリッジ１７のＹ方向サイズを短くし、刺しゅう枠駆動機構部全体を小型化することにより、刺しゅう枠２５の移動範囲は従来タイプの刺しゅう枠駆動機構部を備えたミシンと同等でありながらも、小型化した刺しゅう枠駆動機構部により、ミシン本体もさらに小型化することもできる大きな利点がある。また、上記の特徴を有しながらも、ベースキャリッジ１４に対するスライドキャリッジ１７のＹ方向への移動動作は、ベースキャリッジ１４に装着された両ガイド輪１５ａ，１５ｂ及び紐状のベルト１９により行われるものであり、ベースキャリッジ１４のＹ方向への移動により、両ガイド輪１５ａ，１５ｂ区間の紐状のベルト１９を介してスライドキャリッジ１７が移動するので、正確な動作が要求されるモータ等の高価な動力源は不要であり、低価格に抑えることができる。
【００５５】
次に、前記中間支持部材２０は、中間支持軸２０ｂと、前記摺動軸１７ｂを支持する中間支持部２０ａと、前記中間支持軸２０ｂに固着されベースキャリッジ１４上で移動自在なる出入部材２１と、該出入部材２１に回動自在に設けた歯車２２と、前記スライドキャリッジ１７にのみ固着され該スライドキャリッジ１７とともに移動する移動ラック２３と、前記ベースキャリッジ１４に固着され前記歯車２２を挟む固定ラック２４とからなるものとすれば、中間支持部材２０がスライドキャリッジ１７の移動とともに迫り出すことができ且つスライドキャリッジ１７の突出量の略半分の位置を常時支持することができ、最も安定性を有する支持状態とすることができる。
【００５６】
上記効果を詳述すると、前記中間支持部材２０は、中間支持軸２０ｂと、前記摺動軸１７ｂを支持する中間支持部２０ａとから構成され、前記中間支持軸２０ｂには出入部材２１が固着されている。該出入部材２１はベースキャリッジ１４上で移動自在で、且つ歯車２２が装着されている。また前記スライドキャリッジ１７にのみ固着され該スライドキャリッジ１７とともに移動する移動ラック２３と、ベースキャリッジ１４上で不動の固定ラック２４が前記歯車２２を挟む構造としている。それゆえに、前記出入部材２１は、移動ラック２３，固定ラック２４及び歯車２２による動作に従って作動し、前記中間支持部材２０はその出入部材２１とともに移動する。従って、中間支持部材２０は、スライドキャリッジ１７の突出長さの略中間位置を常時支持するように移動することができ、且つその移動動作は極めて正確性のあるものにでき、作動誤差等を生じることを防止できるものである。
【００５７】
次に、前記紐状のベルト１９は歯付きベルトとし、且つガイド輪１５ａ，１５ｂは歯付きベルトに対応する歯車形状状とすれば、紐状のベルト１９の両ガイド輪１５ａ，１５ｂに対するスリップを防止することができる。したがってスライドキャリッジ１７はベースキャリッジ１４に対してより一層、正確性を有するＹ方向移動を行うことができ、ひいてはより一層，精密性のある刺しゅう縫いを行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部の斜視図である。
【図２】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部を装着したミシン本体に刺しゅう枠を装着した斜視図である。
【図３】 本発明の刺しゅう枠駆動機構部の平面図である。
【図４】 （Ａ）はベースキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた斜視図、
（Ｂ）はベースキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の斜視図、
（Ｃ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図である。
【図５】 （Ａ）はベースキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた平面図、
（Ｂ）はベースキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の平面図。
【図６】 （Ａ）はベースキャリッジが初期位置におけるベルトの固着部の位置を示す作用図、
（Ｂ）はベースキャリッジが所定の距離を移動したときのベルトの固着部の位置を示す作用図である。
【図７】 （Ａ）は中間支持部材の動作を示す作動図、
（Ｂ）は中間支持部材の動作を示す作動図、
（Ｃ）は中間支持部材の動作を示す作動図である。
【図８】 （Ａ）は移動ラック，固定ラック及び歯車の作動を示す拡大図、
（Ｂ）は移動ラック，固定ラック及び歯車の作動を示す拡大図である。
【図９】 （Ａ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが初期位置にある状態図、
（Ｂ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが移動を開始した状態図、
（Ｃ）はベースキャリッジ，スライドキャリッジが最大限移動した状態図。
【図１０】 （Ａ）は本発明を通常サイズのミシンに装着して一部切除した略示図、
（Ｂ）は本発明の小型サイズのミシンに装着して一部切除した略示図である。
【符号の説明】
１１…Ｘ方向キャリア、１２…Ｙ方向キャリア、１４…ベースキャリッジ
１７…スライドキャリッジ、１７ｂ…摺動軸、１５ａ…第一ガイド輪、
１５ｂ…第二ガイド輪、１９…ベルト、２０…中間支持部材、
２０ｂ…中間支持軸、２０ａ…中間支持部、２２…歯車、２３…移動ラック、
２４…固定ラック、２５…刺しゅう枠。
Claims (11)
- 刺しゅうする布を保持する刺しゅう枠と、
該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して一方向であるＸ方向にＸ方向レールに装着され移動させるＸ方向のキャリアと、
前記刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して前記一方向であるＸ方向に略直交する他方向であるＹ方向にＹ方向レールに装着され移動させるＹ方向のキャリアと、を備えた刺しゅう縫い可能なミシンにおいて、
前記ミシン本体内に収納されたＸ−Ｙ方向に移動することができるＸ方向レールとＹ方向レールとにより囲まれた範囲を前記キャリアの駆動方向に往復移動する移動体である、ベースキャリッジと、
該移動体であるベースキャリッジの移動によってベースキャリッジに対して更にＸ方向とＹ方向のいずれか一方と同一方向に移動して前記刺しゅう枠を前記範囲以上の距離を移動する移動体であるスライドキャリッジとからなる、伸縮装置を備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 刺しゅうする布を保持する刺しゅう枠と、
該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して一方向であるＸ方向にＸ方向レールに装着され移動させるＸ方向のキャリアと、
前記刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して前記一方向であるＸ方向に略直交する他方向であるＹ方向にＹ方向レールに装着され移動させるＹ方向のキャリアと、を備えた刺しゅう縫い可能なミシンにおいて、
Ｘ−Ｙ方向に移動することができるＸ方向レールとＹ方向レールとにより囲まれた範囲を前記キャリアを駆動するモーターにより駆動方向に往復移動する移動体である、ベースキャリッジと、
前記キャリアを駆動するモーターにより駆動される移動体であるベースキャリッジの移動に伴ってベースキャリッジに対して更にＸ方向とＹ方向のいずれか一方と同一方向に移動して、前記駆動方向に前記刺しゅう枠を前記範囲以上の距離を往復移動させる伸縮する移動を実現する、移動体である、スライドキャリッジと、を備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記スライドキャリッジが前記ベースキャリッジの移動により駆動される請求項２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。
- 前記ベースキャリッジには、前記駆動方向に離間して配設された一対のガイド輪と、該一対のガイド輪に巻き掛けられた紐状のベルトが装着され、
該紐状のベルトの両端を該駆動方向に移動しないように固定し、該紐状のベルトのガイド輪間における部位に前記スライドキャリッジが連結され、
該ベースキャリッジの駆動方向移動に伴って移動するガイド輪の移動により、該ガイド輪に巻き掛けられた前記紐状のベルトに連結されたスライドキャリッジがベースキャリッジの駆動方向移動に対して更に移動する、
請求項２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記スライドキャリッジの駆動方向移動に伴って前記駆動方向に移動し、
該スライドキャリッジのベースキャリッジからの延出部分を支持する中間支持部材を、更に備えた、請求項２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記所定の範囲が、ミシン本体の台座機枠内部の可動範囲又はそれ以下の範囲である、請求項１又は２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。
- 前記駆動方向が、ミシン本体の奥行き方向である、
請求項１又は２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記Ｘ方向レール上を移動するＸ方向のキャリアとＹ方向レール上を移動するＹ方向のキャリアとが、ミシン本体の台座機枠内に納められている、請求項１又は２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。
- 刺しゅうする布を保持する刺しゅう枠と、
該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して一方向であるＸ方向にＸ方向レールに装着され移動させるＸ方向のキャリアと、
該刺しゅう枠をミシンの針の上下動に調時して前記一方向であるＸ方向に略直交する他方向であるＹ方向にＹ方向レールに装着され移動させるＹ方向のキャリアと、を備えた刺しゅう縫い可能なミシンにおいて、
ミシン本体の台座機枠サイズに関連してＸ−Ｙ方向に移動することができるＸ方向レールとＹ方向レールとにより囲まれた範囲をＸ方向及びＹ方向に往復移動可能なベースキャリッジと、
該ベースキャリッジには、Ｙ方向に離間して配設された一対のガイド輪と、
該ガイド輪に巻き掛けられて両端をＹ方向に移動しないように固定した紐状のベルトと、
前記ベースキャリッジをＸ方向のキャリアとＹ方向のキャリアを介してＸ方向及びＹ方向に往復移動させるモーターと、
前記ベースキャリッジのＹ方向移動に対して更にＹ方向に往復移動して、前記ベースキャリッジの駆動方向に前記刺しゅう枠を前記所定の範囲以上の距離を移動させるため、前記モータによる前記ベースキャリッジのＹ方向移動に伴って移動する前記ガイド輪の移動により前記ガイド輪間における前記紐状のベルトに連結したスライドキャリッジと、を備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記スライドキャリッジのＹ方向の移動に伴って移動し、
該スライドキャリッジのベースキャリッジからの延出部分を支持する中間支持部材を更に備えた、請求項９に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。 - 前記中間支持部材の移動量は前記スライドキャリッジの移動量よりも少ない、請求項９に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。
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